第2章 第2节　带电粒子在电场中的运动—2020-2021学年新教材粤教版（2019）高中物理必修第三册同步学案

第二节　带电粒子在电场中的运动 学习目标：1.[科学思维]掌握带电粒子在电场中的加速、偏转规律并分析其加速度、速度和位移等物理量的变化。　2.[科学思维]掌握带电粒子在电场中加速、偏转时的能量转化。　3.[科学态度与责任]了解示波器的工作原理，体会静电场知识对科学技术的影响。 一、带电粒子的加速 1．基本粒子的受力特点：对于质量很小的基本粒子，如电子、质子等，虽然它们也会受到万有引力(重力)的作用，但万有引力(重力)一般远小于电场力，可以忽略。 2．带电粒子加速问题的处理方法：利用动能定理分析。 初速度为零的带电粒子，经过电势差为U的电场加速后，qU＝eq \f(1,2)mv2，则v＝eq \r(\f(2qU,m))。 3．加速器：利用高电压的电场来加速带电粒子，由于实际电压有限，科学家制成了直线加速器，让带电粒子通过多级电场加速。 二、带电粒子的偏转(垂直进入匀强电场) 1．运动特点 (1)垂直电场方向：不受力，做匀速直线运动。 (2)沿着电场方向：受恒定的电场力，做初速度为零的匀加速直线运动。 2．运动规律 三、示波器 1．构造 示波管是示波器的核心部件，主要由电子枪、偏转系统和荧光屏组成，如图所示。 2．原理 (1)基本原理：是带电粒子在电场力作用下加速和偏转。 (2) 示波器的灯丝通电后给阴极加热，使阴极发射电子，电子经阳极和阴极间的电场加速聚焦后形成一很细的电子束，电子射出打在管底的荧光屏上，形成一个小亮斑。亮斑在荧光屏上的位置可以通过调节X偏转板与Y偏转板上的电压大小来控制。 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)带电粒子在电场中加速时，不满足能量守恒。 (×) (2)带电粒子在匀强电场中一定做类平抛运动。 (×) (3)带电粒子在匀强电场中偏转时，粒子做匀变速曲线运动。 (√) (4)示波器是带电粒子加速和偏转的综合应用。 (√) (5)电视机光屏越大，则偏转电压对应也较大。 (√) 2．下列粒子从初速度为零的状态经过电压为U的电场加速后，粒子速度最大的是(　　) A．质子　　　B．氘核　　　C．氦核　　　D．钠离子 A　[由动能定理得qU＝eq \f(1,2)mv2，v＝ eq \r(\f(2qU,m))，所以比荷eq \f(q,m)大的速度大，A正确。] 3．(多选)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