2014-2015学年高中物理人教版选修3-1课件：1.ppt

1、高中物理选修3-1人教版第一章 静电场第十二讲 习题课 带电粒子在匀强电场中的运动目标定位目标定位预习导学课堂讲义对点练习加深对电场中带电粒子的加速和偏转的理解和应用.掌握电场中带电粒子的圆周运动问题的分析方法12带电粒子在匀强电场中的运动预习导学带电粒子在匀强电场中的运动2.动能定理牛顿第二定律结合运动学公式动能定理3.匀速直线匀加速直线4.mr2目标定位预习导学课堂讲义对点练习课堂讲义一、带电微粒在电场中的直线运动分析带电体在电场中运动问题的几个关键环节(1)做好受力分析根据题设条件判断重力是否可以忽略(2)做好运动分析要明确带电体的运动过程、运动性质及运动轨迹等(3)应用运动和力的关系，

2、根据牛顿第二定律结合运动学公式求解带电粒子在匀强电场中的运动目标定位预习导学课堂讲义对点练习例 1 如图所示，水平放置的A、B两平行板相距h，上板A带正电，现有质量为m、带电荷量为q的小球在B板下方距离B板为H处，以初速度v0竖直向上从B板小孔进入板间电场(1)带电小球在板间做何种运动?(2)欲使小球刚好打到A板，A、B间电势差为多少？课堂讲义带电粒子在匀强电场中的运动取决于初速度和受力解析（1）小球进入板间，在电场中在重力和静电力作用下做匀减速直线运动目标定位预习导学课堂讲义对点练习例 1 如图所示，水平放置的A、B两平行板相距h，上板A带正电，现有质量为m、带电荷量为q的小球在B板下方距离

3、B板为H处，以初速度v0竖直向上从B板小孔进入板间电场(1)带电小球在板间做何种运动?(2)欲使小球刚好打到A板，A、B间电势差为多少？课堂讲义带电粒子在匀强电场中的运动到达上板减速到0（2）全程应用动能定理解得目标定位预习导学课堂讲义对点练习例 1 如图所示，水平放置的A、B两平行板相距h，上板A带正电，现有质量为m、带电荷量为q的小球在B板下方距离B板为H处，以初速度v0竖直向上从B板小孔进入板间电场(1)带电小球在板间做何种运动?(2)欲使小球刚好打到A板，A、B间电势差为多少？课堂讲义带电粒子在匀强电场中的运动到达上板减速到0带电小球、带电油滴、带电颗粒等一些带电体的重力较大，在分析其

4、运动情况时不能忽略其重力的作用规律总结目标定位预习导学课堂讲义对点练习课堂讲义1带电粒子在垂直于电场方向进入匀强电场，做类平抛运动，一般根据运动的合成与分解分析2涉及到功能关系时，也可以根据动能定理列方程.二、带电粒子在电场中的类平抛运动带电粒子垂直进入电场做类平抛运动的规律:加速度(沿电场方向)运动时间(垂直电场方向)结论 侧移量偏转角带电粒子在匀强电场中的运动目标定位预习导学课堂讲义对点练习解析课堂讲义例 2 如图所示，阴极A受热后向右侧空间发射电子，电子质量为m，电荷量为e，电子的初速率有从0到v的各种可能值，且各个方向都有与A极相距l的地方有荧光屏B，电子击中荧光屏时便会发光若在A和B

5、之间的空间里加一个水平向左、与荧光屏面垂直的匀强电场，电场强度为E，求B上受电子轰击后的发光面积带电粒子在匀强电场中的运动F电竖直方向上:yvt水平方向上l同理，沿极板竖直向下且速率为v的电子故在荧光屏B上的发光面积目标定位预习导学课堂讲义对点练习课堂讲义例 2 如图所示，阴极A受热后向右侧空间发射电子，电子质量为m，电荷量为e，电子的初速率有从0到v的各种可能值，且各个方向都有与A极相距l的地方有荧光屏B，电子击中荧光屏时便会发光若在A和B之间的空间里加一个水平向左、与荧光屏面垂直的匀强电场，电场强度为E，求B上受电子轰击后的发光面积带电粒子在匀强电场中的运动借题发挥求解本题的关键是分析出电

6、子击中屏时使y有最大值的条件在分析此类问题时，注意运用运动的合成与分解的方法，并画出示意图目标定位预习导学课堂讲义对点练习课堂讲义电学知识与圆周运动结合的综合问题是近几年高考热点三、电场中粒子的圆周运动问题解决这类问题的基本方法和力学中的情形相同，但处理时要充分考虑到电场力的特点，明确向心力的来源，灵活应用等效法，叠加法等分析解决问题带电粒子在匀强电场中的运动目标定位预习导学课堂讲义对点练习课堂讲义例 3 如图所示，一绝缘细圆环半径为r，其环面固定在水平面上，电场强度为E的匀强电场与圆环平面平行，环上穿有一电荷量为q、质量为m的小球，可沿圆环做无摩擦的圆周运动，若小球经A点时速度vA的方向恰与

7、电场线垂直，且圆环与小球间沿水平方向无作用力，则速度vA_.当小球运动到与A点对称的B点时，小球对圆环在水平方向的作用力FB_.带电粒子在匀强电场中的运动F电在A点时解析电场力提供向心力在B点时F电FB小球由A到B的过程中，由动能定理得由以上各式解得FB6qE6qE目标定位预习导学课堂讲义对点练习目标定位预习导学课堂讲义对点练习课堂讲义例4 如图所示，长L0.20 m的丝线的一端拴一质量为m1.0104 kg、带电荷量为q1.0106 C的小球，另一端连在一水平轴O上，丝线拉着小球可在竖直平面内做圆周运动，整个装置处在竖直向上的匀强电场中，电场强度E2.0103 N/C.现将小球拉到与轴O在同

8、一水平面上的A点，然后无初速度地将小球释放，取g10 m/s2.求：(1)小球通过最高点B时速度的大小；(2)小球通过最高点时，丝线对小球拉力的大小带电粒子在匀强电场中的运动解析(1)小球由A运动到B应用动能定理：(2)小球到达B点时，对其受力分析如图所示由牛顿第二定律解得对点练习带电粒子的加速带电粒子的加速1.在如图的匀强电场中，若一个点电荷从P点由静止释放，则以下说法中正确的是()A该点电荷可能做匀变速曲线运动B该点电荷一定向右运动C电场力对该点电荷可能不做功D该点电荷一定做匀加速直线运动带电粒子在匀强电场中的运动or？v00一定做匀加速直线运动D恒力目标定位预习导学课堂讲义对点练习对点练

9、习带电粒子的偏转带电粒子的偏转2.如图所示，质量为m5108kg的带电粒子以v02 m/s的速度从水平放置的平行金属板AB中央飞入电场，已知L10 cm，板间距d2 cm，当AB间加电压UAB1 000 V时，带电粒子恰好沿直线穿过电场(设此时A板电势高)求AB间所加电压在什么范围内带电粒子能从极板间射出？带电粒子在匀强电场中的运动解析 可知q带负电当UAB较大时，qEmg，粒子向上偏，由粒子受力平衡联立解得U11 800 V目标定位预习导学课堂讲义对点练习对点练习带电粒子的偏转带电粒子的偏转2.如图所示，质量为m5108kg的带电粒子以v02 m/s的速度从水平放置的平行金属板AB中央飞入电

10、场，已知L10 cm，板间距d2 cm，当AB间加电压UAB1 000 V时，带电粒子恰好沿直线穿过电场(设此时A板电势高)求AB间所加电压在什么范围内带电粒子能从极板间射出？带电粒子在匀强电场中的运动解析 当UAB较小时，qEmg，粒子向下偏，联立解得U2200 V要使粒子射出，AB间所加电压范围200 VUAB1 800 V目标定位预习导学课堂讲义对点练习对点练习电场中粒子的圆周运动电场中粒子的圆周运动3.如图所示，半径为R的环形塑料管竖直放置，AB为该环的水平直径，且管的内径远小于环的半径，环的AB及以下部分处于水平向左的匀强电场中，管的内壁光滑现将一质量为m，带电量为q的小球从管中A点

11、由静止释放，已知qEmg.求：(1)小球释放后，第一次经过最低点D时的速度和对管壁的压力；(2)小球释放后，第一次经过最高点C时管壁对小球的作用力带电粒子在匀强电场中的运动解析（1）从A到D应用动能定理+解得又qEmg+目标定位预习导学课堂讲义对点练习对点练习电场中粒子的圆周运动电场中粒子的圆周运动3.如图所示，半径为R的环形塑料管竖直放置，AB为该环的水平直径，且管的内径远小于环的半径，环的AB及以下部分处于水平向左的匀强电场中，管的内壁光滑现将一质量为m，带电量为q的小球从管中A点由静止释放，已知qEmg.求：(1)小球释放后，第一次经过最低点D时的速度和对管壁的压力；(2)小球释放后，第

12、一次经过最高点C时管壁对小球的作用力带电粒子在匀强电场中的运动（1）由牛顿第二定律+解得+由牛顿第三定律目标定位预习导学课堂讲义对点练习对点练习电场中粒子的圆周运动电场中粒子的圆周运动3.如图所示，半径为R的环形塑料管竖直放置，AB为该环的水平直径，且管的内径远小于环的半径，环的AB及以下部分处于水平向左的匀强电场中，管的内壁光滑现将一质量为m，带电量为q的小球从管中A点由静止释放，已知qEmg.求：(1)小球释放后，第一次经过最低点D时的速度和对管壁的压力；(2)小球释放后，第一次经过最高点C时管壁对小球的作用力带电粒子在匀强电场中的运动（2）同理从到应用动能定理+推得+目标定位预习导学课堂讲义对点练习对点练习电场中粒子的圆周运动电场中粒子的圆周运动3.如图所示，半径为R的环形塑料管竖直放置，AB为该环的水平直径，且管的内径远小于环的半径，环的AB及以下部分处于水平向左的匀强电场中，管的内壁光滑现将一质量为m，带电量为q的小球从管中A点由静止释放，已知qEmg.求：(1)小球释放后，第一次经过最低点D时的速度和对管壁的压力；(2)小球释放后，第一次经过最高点C时管壁对小球的作用力带电粒子在匀强电场中的运动（2）可见管壁对小球儿的压力竖 直向下+目标定位预习导学课堂讲义对点练习再见