2.4 带电粒子在电场中的运动（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年高中物理必修第三册（鲁科版2019）

第4节　带电粒子在电场中的运动 第2章　电势能与电势差 栏目索引 必备知识·自主学习 关键能力·互动探究 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 必备知识·自主学习 知识点一 带电粒子❶加速 1.受力分析 仍按力学中受力分析的方法分析，只是多了一个静电力而已，若带电粒子在匀强电场中，则静电力为恒力(qE)；若在非匀强电场中，则静电力为变力。 2．运动分析：匀强电场中，带电粒子从静止释放，将沿______方向在匀强电场中做匀加速直线运动。 3．末速度大小❷：根据Ek＝______＝qU，可得v＝________。 电场线 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 1．质量很小的粒子如电子、质子等，在电场中受到的重力可忽略不计。 (　　) 2．带电粒子沿电场方向进入电场时，一定做匀加速直线运动。(　　) 3．动能定理能分析匀强电场中的直线运动问题，不能分析非匀强电场中的直线运动问题。(　　) √ × × 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 知识点二 带电粒子偏转❸ 1.带电粒子在电场中的偏转 如图所示，质量为m、电荷量为q的基本粒子(忽略重力)，以初速度v0平行于两极板进入匀强电场，极板长为l，极板间距离为d，极板间电压为U。 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 v0 匀速直线 零 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 2．示波器的工作原理 (1)示波器的核心部件是______。 (2)示波管的结构和工作原理：示波管主要由______、________、荧光屏组成，构造如图所示。 示波管 电子枪 偏转电极 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 (3)示波管在实际工作时，____偏转极板与____偏转极板间都加上电压，打在荧光屏上的亮斑既能在竖直方向上偏移，也能在水平方向上偏移，亮斑的运动是竖直和水平两个方向上运动的______。 竖直 水平 合运动 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 1．带电粒子垂直进入匀强电场，一定做匀变速曲线运动。(　　) 2．示波管电子枪的作用是产生高速飞行的电子束，偏转电极的作用是使电子束偏转，打在荧光屏的不同位置。(　　) √ √ 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 关键能力·互动探究 探究点一　带电粒子加速　(运动观念之形成) ►情境探究 电子由静止从P板向Q板运动，电子到达Q板的速度大小与什么因素有关？ 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 ►探究归纳 解题的基本思路 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 ►对点例练 (多选) 示波管中电子枪的原理示意图如图所示，示波管内被抽成真空。A为发射电子的阴极，K为接在高电势的加速阳极，A、K间电压数值为U，电子离开阴极时的速度可以忽略，电子经加速后从K的小孔中射出时的速度大小为v。下面的说法正确的是(　　) AC 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 [练1]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，电荷量大小为e，则关于电子在两板间的运动情况，下列叙述正确的是(　　) 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．若将两极板间的电势差U增大一倍，则电子到达Q板的时间保持不变 D．若将两极板间的电势差U增大一倍，则电子到达Q板的时间减为一半 A 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 探究点二　带电粒子偏转　(科学思维之提升) ►情境探究 如图所示，质量为m、电荷量为＋q的粒子以初速度v0垂直于电场方向射入两极板间，两平行板间存在方向竖直向下的匀强电场，已知板长为l，板间电压为U，板间距为d，不计粒子的重力。 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 试结合上述情境讨论： (1)怎样求带电粒子在电场中运动的时间t? (2)粒子加速度大小是多少？方向如何？ (3)粒子在电场中做什么运动？ 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 BC 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 带电粒子在电场中偏转的解题技巧 (1)带电粒子垂直于电场方向射入，在电场中做类平抛运动。 (2)粒子出射速度的反向延长线交于板间直线的中点。 (3)注意三角形相似的位移比例关系。 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 探究点三　解决实际问题　(科学态度与责任之落实) [练3](科技情境)(2022·广东广州高二期末)静电火箭是利用电场加速工作介质来形成高速射流而产生推力的。工作过程简化图如图所示，离子源发射的带电离子经过加速区加速，进入中和区与该区域里面的电子中和，最后形成中性高速射流而产生推力。根据题目信息可知(　　) A．M板电势低于N板电势 B．进入中和区的离子速度与离子电荷量无关 C．增大加速区MN极板的距离，可以增大射流速度而获得更大的推力 D．增大MN极板间的电压，可以增大射流速度而获得更大的推力 D　 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 [练4](科技情境)(多选)(2022·云南昆明高二期末)如图所示，某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管(漂移管)组成，相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极。设质量为m、电荷量为q的质子(重力不计)从K点沿轴线进入加速器并依次向右穿过各漂移管，在漂移管内做匀速直线运动，在漂移管间被电场加速，加速电压U视为不变。设质子进入漂移管A时速度为vA，进入漂移管D时速度为vD，电源频率为f，漂移管间缝隙很小，则(　　) AC 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 谢谢观看！ $$