高中物理人教版 (2019)必修 第三册5 带电粒子在电场中的运动评课课件ppt

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册5 带电粒子在电场中的运动评课课件ppt，共54页。PPT课件主要包含了目标体系构建，课前预习反馈，电场强度，牛顿第二定律，匀强电场，抛物线，静电力，课内互动探究，探究，BCD等内容，欢迎下载使用。
5．带电粒子在电场中的运动
 1．了解带电粒子在电场中的运动特点。2．会从能量的角度分析计算带电粒子在电场中的加速问题。3．会从力和运动的合成与分解的角度分析计算带电粒子在电场中的偏转。4．了解示波管的构造和工作原理。
1．利用电场使带电粒子加速时，带电粒子的速度方向与__________________的方向相同或相反。2．两种分析思路(1)利用________________________结合匀变速直线运动公式分析：适用于解决的问题属于__________________且涉及运动时间等描述运动过程的物理量时。(2)利用静电力做功结合____________定理来分析：适用于问题只涉及位移、速率等动能定理公式中的物理量或非__________________的情景。
『判一判』(1)电子、质子、α粒子等带电粒子在电场中受到的静电力一般远大于重力，因而通常情况下，重力可以忽略不计。(　 　)(2)带电粒子(不计重力)在电场中由静止释放时，一定做匀加速直线运动。(　 　)(3)对带电粒子在电场中的运动，从受力的角度来看，遵循牛顿运动定律；从做功的角度来看，遵循能量的转化和守恒定律。(　 　)
『选一选』(2023·云南高二学业考试)电子被加速器加速后轰击重金属靶时，会产生射线，可用于放射治疗。图甲展示了一台医用电子直线加速器，其原理如图乙所示：从阴极射线管的阴极K发射出来的电子(速度可忽略)，经电势差的绝对值为U的电场加速后获得速度v，加速电场两极板间的距离为d，不计电子所受重力。下列操作可使v增大的是(　 　)
A．仅增大U　　　　　　B．仅减小UC．仅增大dD．仅减小d
1．偏转条件：带电粒子的初速度方向跟电场方向____________。2．运动轨迹：在匀强电场中，带电粒子的运动轨迹是一条_______________，类似____________运动的轨迹。3．分析思路：跟分析平抛运动是一样的，不同的仅仅是平抛运动物体所受的是____________，带电粒子所受的是_______________。
『判一判』(4)对于带电粒子(不计重力)在电场中的偏转可分解为沿初速度方向的匀速直线运动和沿电场线方向的自由落体运动。(　 　)(5)示波管偏转电极不加电压时，从电子枪射出的电子将沿直线运动，射到荧光屏中心点形成一个亮斑。(　 　)
『想一想』带电粒子在电场中受静电力作用，我们可以利用电场来控制粒子，使它加速或偏转。如图所示是示波器的核心部件——示波管。
请思考：示波管中电子的运动可分为几个阶段？各阶段的运动遵循什么规律？解析：一般可分为三个阶段：第一阶段为加速，遵循动能定理。第二阶段为偏转，遵循类平抛运动规律。第三阶段从偏转电极出来后，做匀速直线运动到达屏幕。
带电粒子在电场中的加速
要点提炼1.关于带电粒子在电场中的重力(1)基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等，除有说明或有明确的暗示以外，此类粒子一般不考虑重力(但并不忽略质量)。(2)带电微粒：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。
2．处理带电粒子在电场中运动问题的两种基本思路
(1)对带电粒子进行受力分析，运动特点分析和力做功情况分析是选择规律解题的关键。(2)选择解题的方法是优先从功能关系的角度考虑，应用功能关系列式简单、方便，不易出错。
典例剖析 　(多选)如图所示，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动。已知两极板间电势差为U，板间距为d，电子质量为m，电荷量为e。则关于电子在两板间的运动情况，下列叙述错误的是(　 　)
A．若将板间距d增大一倍，则电子到达Q板的速率保持不变B．若将板间距d增大一倍，则电子到达Q板的速率也增大一倍C．若将两极板间电势差U增大一倍，则电子到达Q板的时间保持不变D．若将两极板间电势差U增大一倍，则电子到达Q板的时间减为一半
如图所示，两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m、电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，|OA|＝h，此电子具有的初动能是(　 　)
带电粒子在电场中的偏转
要点提炼1.运动特点以初速度v0垂直场强方向射入匀强电场中的带电粒子，受恒定电场力作用，做类似平抛的匀变速曲线运动(如图)。
(1)对带电粒子在电场中的偏转问题也可以选择动能定理求解，但只能求出速度大小，不能求出速度方向，涉及方向问题，必须采用把运动分解的方法。(2)让不同的粒子以相同的速度进入偏转电场，由于轨迹不同，可以把不同的粒子分离开。
(1)电子在电场E1中的运动时间t1；(2)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线的夹角θ的正切值tan θ；(3)电子打在屏上的点P′(图中未标出)到点O的距离。
(3)电子在电场中的运动轨迹如图所示，设电子打到屏上的点P′到点O的距离为x，
(多选)(2023·安徽马鞍山市第二中学博望分校高二期末)如图所示是示波器原理图，电子被电压为U1的加速电场加速后射入电压为U2的偏转电场，偏转电场的极板长度与极板间的距离分别为L和d，y是离开偏转电场时发生的偏移距离，为了减小偏移距离。下列措施可行的是(　 　)A．减小dB．增大加速电压U1C．增大偏转电压U2D．减小L
用功能观点分析带电粒子在电场中的运动带电物体在电场中具有一定的电势能，同时还可能具有动能和重力势能等。因此涉及与电场有关的功和能的问题应优先考虑利用动能定理和能量守恒定律求解。
(多选)如图所示，M，N是竖直放置的两平行金属板，分别带等量异种电荷，两极板间产生一个水平向右的匀强电场，场强为E，一质量为m、电荷量为＋q的微粒，以初速度v0竖直向上从两极板正中间的A点射入匀强电场中，微粒垂直打到N板上的C点。已知AB＝BC。不计空气阻力，则可知( 　　　)
一、带电粒子在电场中的加速1．(2023·上海模拟预测)如图所示是静电推进装置的原理图，发射极与吸板接在电源两端，两极间产生电场，虚线为等差等势面(相邻等势面的电势差相等)，在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸板，a、b是其路径上的两点，不计液滴重力，则(　 　)A．液滴带正电，b点电场强度大B．液滴带正电，a点电场强度大C．液滴带负电，b点电场强度大D．液滴带负电，a点电场强度大
解析：由题可得发射极与吸板之间的电场方向从发射极指向吸板，因为在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸板，即液滴所受电场力与电场方向相同，故液滴带正电，且等差等势面越密集的地方电场强度越大，由图可以看出a点电场强度大，故A、C、D错误，B正确。
4．(多选)(2023·陕西省宝鸡市金台区高二上学期期中)示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的(　 　)A．极板X应带正电　　B．极板X′应带正电C．极板Y应带正电D．极板Y′应带正电
解析：由题意可知，电子在XX′方向上向X方向偏转，X带正电，A对，B错；在YY′方向上向Y方向偏转，Y带正电，C对，D错。
5．如图所示，边长为L的正方形区域ABCD内存在着沿AD方向的匀强电场。电荷量为q、动能为Ek的带电粒子从A点沿AB方向进入电场，恰好从BC的中点离开电场，不计粒子所受重力。求：(1)电场强度的大小E；(2)粒子离开电场时的动能Ek1。