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课件网) 第4讲 带电粒子在电场中的运动 第八章 静电场 学习目标 1.会利用动力学、功能关系分析带电粒子在电场中的直线运动。 2.掌握带电粒子在电场中的偏转规律。 3.掌握示波管的工作原理，会分析计算带电粒子在示波管中的运动。 目 录 CONTENTS 夯实必备知识 01 研透核心考点 02 提升素养能力 03 夯实必备知识 1 mv2-m 类平抛 合成 分解 基础自测 1.(人教版必修第三册P49T3改编)先后让一个氕核H)和一个氘核H)从同一位置以相同的初动能通过同一对平行板形成的偏转电场，进入时速度方向与板平行，则氕核与氘核离开时速度偏转角的正切值之比tan θ1∶tan θ2为( ) A.1∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.1∶4 A 2.(人教版必修第三册P49T5改编)电子从静止出发被1 000 V的电压加速，然后进入另一个电场强度为5 000 N/C的匀强偏转电场，进入时的速度方向与偏转电场的方向垂直。已知偏转电极长6 cm，求电子离开偏转电场时的速度(已知电子电荷量e=1.6×10-19 C，电子质量m=0.9×10-30 kg)( ) A.1.9×107 m/s B. 1.9×108 m/s C.1.9×109 m/s D.1.9×1010 m/s A 研透核心考点 2 考点二 带电粒子在电场中的偏转 考点一 带电粒子(带电体)在电场中的直线运动 考点三 示波管的工作原理 考点一 带电粒子(带电体)在电场中的直线运动 1.做直线运动的条件 (1)粒子所受合力F合=0，粒子做匀速直线运动。 (2)粒子所受合力F合≠0，且与初速度方向在同一条直线上，带电粒子将做加速直线运动或减速直线运动。 2.用动力学观点分析 a=，E=，v2-=2ad。 3.用功能关系分析 匀强电场中:W=qEd=qU=mv2-m 非匀强电场中:W=qU=mv2-m。 考向 带电粒子(不计重力)在电场中的直线运动 例1 (2026·江苏徐州丰县中学月考)如图所示，真空中有一对平行金属板M、N，两板加电压为U的直流电压。一带电粒子仅在静电力作用下从M板由静止运动到N板。若增大M、N板间的距离，该粒子仍由M板由静止运动，则( ) A.M板所带的电荷量增加 B.粒子运动的加速度变大 C.粒子运动的时间变长 D.粒子运动到N板时的电势能变大 C 解析 根据电容器的决定式C=可知，增大M、N两极板间的距离时电容C变小，由题可知电容器两极板间的电压始终为U， 根据C=可知电容器的电荷量减少，A错误;根据E=可知，当两极板间的距离增大时两极板间的电场强度减小，由牛顿第二定律得a=，可知粒子运动的加速度减小，B错误;粒子在两极板间做初速度为0的匀加速直线运动，增大M、N板间距，粒子的位移变大，加速度减小，根据x=at2可知粒子运动时间变长，C正确;粒子从M板运动到N板，静电力做功为W=qU，两极板间的电压不变，可知静电力做功不变，粒子运动到N板时的电势能不变，D错误。 考向 带电体在电场中的直线运动 例2 如图所示，两平行金属极板间电压为U，间距为d。质量为m的带电金属微粒从距上板距离为d的位置处由静止释放，从上板小孔进入后恰好能与下板相接触，重力加速度大小为g，则金属微粒所带电荷的电性和电荷量q分别为( ) A.负电荷，q= B.负电荷，q= C.正电荷，q= D.正电荷，q= B 解析 由题图可知上极板带正电，金属微粒从上板小孔进入后恰好能与下板相接触，故静电力对金属微粒做负功，故金属微粒带负电。由动能定理得mg·2d-qU=0，解得电荷量q=，故B正确。 考点二 带电粒子在电场中的偏转 1.两个推论 (1)粒子经电场偏转后射出，合速度的反向延长线与初速度延长线的交点O为粒子水平位移的中点，即O到偏转电场边缘的距离为。 (2)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时，偏移量和偏转角总是相同的。 2.功能关系 qUy=mv2-m，其中Uy=y，指初、末位置间的电势差。 考向 带电粒子在电场中的偏转 ... ...
