电容器与电容带电粒子在电场中的运动课件

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1、电容器与电容带电粒子在电场中的运动优秀课件第三节电容器与电容第三节电容器与电容 带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动（第（第2课时）课时）【考点点击】【考点点击】带电粒子在匀强电场中的运动 【课标要求】【课标要求】1.掌握带电粒子在电场中的加速和偏转问题，会解带电粒子在电场中的运动问题。2.了解示波管的原理。电容器与电容带电粒子在电场中的运动优秀课件二、带电粒子在电场中的加速和偏转二、带电粒子在电场中的加速和偏转1带电粒子在电场中的加速带电粒子在电场中的加速(1)运动状态的分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入运动状态的分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动

2、方向在同一条直线上，匀强电场，受到的电场力与运动方向在同一条直线上，做做 。加加(减减)速直线运动速直线运动 带电粒子动能的增量带电粒子动能的增量 qU 电容器与电容带电粒子在电场中的运动优秀课件2如下图所示，在如下图所示，在A板附近有一电子由静止开始向板附近有一电子由静止开始向B板运板运动，则关于电子到达动，则关于电子到达B板时的速率，下列解释正确的是板时的速率，下列解释正确的是()A两板间距越大，加速的时间就越长，则获得的速率越大两板间距越大，加速的时间就越长，则获得的速率越大B两板间距越小，加速度就越大，则获得的速率越大两板间距越小，加速度就越大，则获得的速率越大C与两板间的距离无关，仅

3、与加速电压与两板间的距离无关，仅与加速电压U有关有关D以上解释都不正确以上解释都不正确【答案】【答案】C电容器与电容带电粒子在电场中的运动优秀课件垂直垂直 匀变速曲线匀变速曲线 匀速直线匀速直线 匀加速直线匀加速直线 电容器与电容带电粒子在电场中的运动优秀课件3如下图所示，质子如下图所示，质子(H)和和粒子粒子(He)，以相同的初动能垂，以相同的初动能垂直射入偏转电场直射入偏转电场(粒子不计重力粒子不计重力)，则这两个粒子射出电场时，则这两个粒子射出电场时的侧位移的侧位移y之比为之比为()A1 1B1 2C2 1 D1 4【答案】【答案】B电容器与电容带电粒子在电场中的运动优秀课件1带电粒子在

4、电场中的运动是否考虑重力带电粒子在电场中的运动是否考虑重力(1)基本粒子：如电子、质子、基本粒子：如电子、质子、粒子、离子等除有说明粒子、离子等除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力或明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量但并不忽略质量)。(2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。电容器与电容带电粒子在电场中的运动优秀课件2粒子的偏转角问题粒子的偏转角问题(1)已知电荷情况及初速度已知电荷情况及初速度如右图所示，设带电粒子质量为如右图所示，设带电

5、粒子质量为m，带电荷量为，带电荷量为q，以速度，以速度v0垂直于电场线方向射入匀强偏转电场，偏转电压为垂直于电场线方向射入匀强偏转电场，偏转电压为U1。若粒子飞出电场时偏转角为若粒子飞出电场时偏转角为，则，则电容器与电容带电粒子在电场中的运动优秀课件结论：粒子的偏转角与粒子的结论：粒子的偏转角与粒子的q、m无关，仅取决于加速无关，仅取决于加速电场和偏转电场。即不同的带电粒子从静止经过同一电场电场和偏转电场。即不同的带电粒子从静止经过同一电场加速后进入同一偏转电场，它们在电场中的偏转角度总是加速后进入同一偏转电场，它们在电场中的偏转角度总是相同的。相同的。电容器与电容带电粒子在电场中的运动优秀课

6、件结论：粒子从偏转电场中射出时，就像是从极板间的结论：粒子从偏转电场中射出时，就像是从极板间的l/2处沿处沿直线射出。直线射出。(2)若不同的带电粒子是从静止经同一加速电压若不同的带电粒子是从静止经同一加速电压U0加速后进入加速后进入偏转电场时，则由偏转电场时，则由和和，得：，得：电容器与电容带电粒子在电场中的运动优秀课件结论：粒子的偏转距离与粒子的结论：粒子的偏转距离与粒子的q、m无关，仅取决于加速无关，仅取决于加速电场和偏转电场。即不同的带电粒子从静止经过同一电场电场和偏转电场。即不同的带电粒子从静止经过同一电场加速后进入同一偏转电场，它们在电场中的偏转距离总是加速后进入同一偏转电场，它们

7、在电场中的偏转距离总是相同的。相同的。电容器与电容带电粒子在电场中的运动优秀课件一、带电粒子在电场中的直线运动：一、带电粒子在电场中的直线运动：【例【例1】：】：如右图所示，板长L4 cm的平行板电容器，板间距离d3 cm，板与水平线夹角37，两板所加电压U100 V，有一带负电液滴，带电荷量为q31010 C，以v01 m/s的水平速度自A板边缘水平进入电场，在电场中仍沿水平方向并恰好从B板边缘水平飞出。g取10 m/s2，求：(1)液滴的质量；(2)液滴飞出时的速度。电容器与电容带电粒子在电场中的运动优秀课件【变式训练】：【变式训练】：1、（2008年全国卷2）一平行板电容器的两个极板水平

8、放置，两极板间有一带电量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比。若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升。若两极板间电压为U，油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是 A.2v、向下 B.2v、向上 C.3 v、向下 D.3 v、向上 电容器与电容带电粒子在电场中的运动优秀课件【例【例2】：】：如图所示，水平安放的A、B两平行板相距h，上板A带正电，现有质量m，带电量为+q的小球，在B板下方距离H处，以初速v0竖直向上从B板小孔进入板间电场，欲使小球刚好能到A板，则A、B间电势差UAB 应为多少？电容

9、器与电容带电粒子在电场中的运动优秀课件【变式训练】【变式训练】2、如下图所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔M和N，今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落（P、M、N在同一竖直线上），空气阻力忽略不计，到达N孔时，速度恰好为零，然后沿原路返回，若保持两极板间的电压不变，则（）A.把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回 B.把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落 C.把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回 D.把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落电容器

10、与电容带电粒子在电场中的运动优秀课件 (2011洛阳模拟洛阳模拟)如下图所示，两平行金属板如下图所示，两平行金属板A、B长长L8 cm，两板间距离，两板间距离d8 cm，A板比板比B板电势高板电势高300 V。一带正电的粒子电荷量一带正电的粒子电荷量q1010 C，质量，质量m1020 kg，沿，沿电场中心线电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度垂直电场线飞入电场，初速度v02106 m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场间的无电场区域后，进入固定在区域后，进入固定在O点的点电荷点的点电荷Q形成的电场区域，形成的电场区域，(设界设界面面PS右边

11、点电荷的电场分布不受界面的影响右边点电荷的电场分布不受界面的影响)。已知两界面。已知两界面MN、PS相距为相距为12 cm，D是中心线是中心线RO与界面与界面PS的交点，的交点，O点在中心线上，距离界面点在中心线上，距离界面PS为为9 cm，粒子穿过界面，粒子穿过界面PS最后最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上。上。(静电力常量静电力常量k9.0109 Nm2/C2)电容器与电容带电粒子在电场中的运动优秀课件(1)求粒子穿过界面求粒子穿过界面MN时偏离中心线时偏离中心线RO的距离多远？到达的距离多远？到达PS界面时离界面时离D点多远？点多远？(2)在图上粗略画

12、出粒子运动的轨迹。在图上粗略画出粒子运动的轨迹。【解题切点】【解题切点】本题思路本题思路电容器与电容带电粒子在电场中的运动优秀课件电容器与电容带电粒子在电场中的运动优秀课件(2)第一段是抛物线，第二段是直线，第三段是曲线，第一段是抛物线，第二段是直线，第三段是曲线，轨迹如下图所示。轨迹如下图所示。【答案】【答案】(1)3 cm12 cm(2)图见解析图见解析【发散思维】【发散思维】解答此类问题应从以下两方面入手：解答此类问题应从以下两方面入手：(1)对复杂过程要善于分阶段分析，联系力学中的物理模型，对复杂过程要善于分阶段分析，联系力学中的物理模型，从受力情况、运动情况、能量转化等角度去研究。从受力情况、运动情况、能量转化等角度去研究。(2)经常把电场与牛顿定律、动能定理、功能关系、运动学知经常把电场与牛顿定律、动能定理、功能关系、运动学知识、电路知识等综合起来，把力学中处理问题的方法迁移到电识、电路知识等综合起来，把力学中处理问题的方法迁移到电场中去。场中去。电容器与电容带电粒子在电场中的运动优秀课件 当堂达标