2017-2018学年人教版选修3-1 带电粒子在电场中的运动 第1课时 学案
2017-2018学年人教版选修3-1   带电粒子在电场中的运动     第1课时  学案第2页

后半周期的T-t1=T时间内,微粒向下加速运动,下降的高度。

上述计算表明,微粒在一个周期内的总位移为零,只要在上升过程中不与A板相碰即可,则H≤d,即

所加电压的周期最长为

【名师点睛】带电粒子在电场中运动的问题,是电场知识和力学知识的综合应用,分析方法与力学分析方法基本相同,关键在于分析粒子的受力情况和运动情况。

【知识补给】

带电粒子在交变电场中的运动

1.带电粒子在交变电场中的运动,通常只讨论电压的大小不变、方向做周期性变化(如方波)且不计粒子重力的情形。在两个相互平行的金属板间加交变电压时,在两板间便可获得交变电场。此类电场从空间看是匀强的,即同一时刻,电场中各个位置的电场强度的大小、方向都相同;从时间看是变化的,即电场强度的大小、方向都随时间变化。

(1)当粒子平行于电场方向射入时,粒子做直线运动,其初速度和受力情况决定了粒子的运动情况,粒子可以做周期性的运动。

(2)当粒子垂直于电场方向射入时,沿初速度方向的分运动为匀速直线运动,沿电场方向的分运动具有周期性。

2.研究带电粒子在交变电场中的运动,关键是根据电场的变化特点,利用牛顿第二定律正确判断粒子的运动情况。根据电场的变化情况,分段求解带电粒子运动的末速度、位移等。

3.对于锯齿波和正弦波等电压产生的交变电场,一般来说题中会直接或间接提到"粒子在其中运动时电场为恒定电场",故带电粒子穿过电场时可认为是在匀强电场中运动。

带电荷量为q的α粒子,以初动能Ek从两平行金属板的正中央沿垂直于电场线的方向进入在这两板间存在的匀强电场中,恰从带负电的金属板的边缘飞出来,且飞出时的动能变为2Ek,则金属板间的电压为

A.Ek/q B.2Ek/q

C.Ek/2q D.4Ek/q

如图所示,在A板附近有一电子由静止开始向B板运动,则关于电子到达B板时的时间和速率,下列说法正确的是