10.5.1带电粒子在电场中的运动 导学案-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

馆陶县佳合国际学校高一物理组 编写人：韩晓光 审核人：韩晓光 使用时间： 10.5带电粒子在电场中的偏转导学案（第1课时） 一、学习目标： 能够从运动和力的关系角度、从功和能量的关系的角度分析、解决带电粒子在匀强电场中的加速问题。 二、重难点： 围绕不同的概念分析带电粒子的加速问题。（重点、难点） 3、 授课内容 自学指导一：认真默读本节课P44、P45内容（5分钟）。 1.带电粒子在电场中加速（直线运动）的条件：只受电场力作用时，带电粒子的速度方向与电场强度的方向相同或相反。 2．分析带电粒子加速问题的两种思路 （1）利用牛顿第二定律结合匀变速直线运动公式来分析。 适用于匀强电场，粒子所受的静电力是恒力，且涉及运动时间等描述运动的物理量。 （2）利用静电力做功结合动能定理来分析。 既适用于匀强电场也适用于非匀强电场，静电力既可以是恒力也可以是变力，问题只涉及位移、速率等动能公式中的物理量。 3．带电粒子的分类及受力特点 （1）电子、质子、α粒子、离子等基本粒子，一般都不考虑重力。 （2）质量较大的微粒：带电小球、带电油滴、带电颗粒等，除有说明或有明确的暗示外，处理问题时一般都不能忽略重力。 例题1：如图所示，直立放置的平行金属板电容器两端电压为U，相距d。两个极板间有一正电荷q，质量为的带电粒子，只在电场力作用下从静止释放，则 （1）电荷将做什么运动？ （2）求电荷到达B极板时的速度（两种方法求解）。 方法一（动力学）： 方法二（动能定理） 4、 思考 对于例题1，请思考下面问题。 1.如果将A板换成一个电极，将匀强电场变为非匀强电场，运动到另一个极板的速度大小还能用动力学的方法来求解吗？为什么？ 2.若保持两板间的电压不变，极板间距减小一半，粒子运动到B板的速度大小为多少？你又能得到怎样的经验结论？ 5、 当堂练习 1.下列粒子从初速度为零的状态，经过电压为U的电场后，那种粒子的速度最大？ 　A.质子 B.氘核 C.α粒子 D.钠离子 2.如图所示 ，M、N 是在真空中竖直放置的两块平行金属板，质量为 、电量为 +q 的带电粒子，以极小的初速度由小孔进入电场 ，当 M、N 间电压为 U 时，粒子到达 N 板的速度为 ，如果要使这个带电粒子到达 N 板速度为 3 ，则下述方法能满足要求的是（ ） A. 使 M、N 间电压增加为 3U B. 使 M、N 间电压增加为 9U C. 使 M、N 间电压不变，距离减半 D. 使 M、N 间电压不变，距离加倍 3.如图所示，在 P 板附近有一电子由静止开始向 Q 板运动，则关于电子在两板间的运动情况，下列叙述正确的是( ) A.两板间距越大，加速度越小 B.两板间距离越小，则电子到达 Q 板时的速度就越大 C.电子到达 Q 板时的速度与板间距离无关，仅与加速电压有关 D.电子的加速度和末速度都与板间距离无关 六、知识体系 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $$