2018-2019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
2018-2019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

1.电子、质子、α粒子、离子等微观粒子,它们的重力远小于电场力,处理问题时无特殊说明可以忽略它们的重力.带电小球、带电油滴、带电颗粒等,质量较大,处理问题时无特殊说明重力不能忽略.

2.带电粒子仅在电场力作用下加速,若初速度为零,则qU=mv2;若初速度不为零,则qU=mv2-mv.

[延伸思考] 若是非匀强电场,如何求末速度?

答案 由动能定理得qU=mv2,故v= .

二、带电粒子的偏转

[问题设计]

如图1所示,两平行板间存在方向竖直向下的匀强电场,电荷量为q的粒子以速度v0水平射入两极板间,不计粒子的重力.

图1

(1)粒子受力情况怎样?做什么性质的运动?

(2)若板长为l,板间电压为U,板间距为d,粒子质量为m,电荷量为q,求粒子的加速度和通过电场的时间.

(3)当粒子离开电场时,粒子水平方向和竖直方向的速度分别为多大?合速度与初速度方向的夹角θ的正切值为多少?

(4)粒子沿电场方向的偏移量y为多少?

(5)速度的偏转角与位移和水平方向的夹角是否相同?

答案 (1)粒子受电场力的作用,其方向和初速度方向垂直且竖直向下.粒子在水平方向做匀速直线运动,在电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动,其合运动类似于平抛运动.

(2)a== t=

(3)vx=v0

vy=at=

tan θ==