高中物理精编导学案选修3-1【教科版】第一章静电场学案8　习题课：带电粒子在电场中的运动（含经典例、习题）

学案8　习题课：带电粒子在电场中的运动 1．平行板电容器内的电场可以看做是匀强电场，其场强与电势差的关系式为E＝.，其电势差与电容的关系式为C＝ 2．带电粒子在电场中做直线运动 (1)匀速直线运动：此时带电粒子受到的合外力一定等于零，即所受到的电场力与其他力平衡． (2)匀加速直线运动：带电粒子受到的合外力与其初速度方向相同． (3)匀减速直线运动：带电粒子受到的合外力与其初速度方向相反． 3．带电粒子在电场中的偏转(匀强电场) 带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，可将粒子的运动分解为初速度方向的匀速直线运动和电场力方向的初速度为零的匀加速直线运动． 位移关系：.，速度的偏转角的正切值tan θ＝速度关系： 4．在所讨论的问题中，带电粒子受到的重力远小于电场力，即mg≪qE，所以可以忽略重力的影响．若带电粒子所受的重力跟电场力可以比拟，则要考虑重力的影响．总之，是否考虑重力的影响要根据具体的情况而定． 5．物体做匀速圆周运动，受到的向心力为F＝m)2(用m、r、T表示)＝mrω2(用m、r、ω表示).(用m、v、r表示)＝mr( 一、带电粒子在电场中的直线运动 讨论带电粒子在电场中做直线运动(加速或减速)的方法： (1)能量方法——能量守恒定律； (2)功和能方法——动能定理； (3)力和加速度方法——牛顿运动定律、匀变速直线运动公式． 图1 例1　如图1所示，水平放置的A、B两平行板相距h，上板A带正电，现有质量为m、带电荷量为＋q的小球在B板下方距离B板H处，以初速度v0竖直向上运动，从B板小孔进入板间电场． (1)带电小球在板间做何种运动？ (2)欲使小球刚好打到A板，A、B间电势差为多少？ 解析　(1)带电小球在电场外只受重力的作用做匀减速直线运动，在电场中受重力和电场力作用做匀减速直线运动． (2)整个运动过程中重力和电场力做功，由动能定理得 －mg(H＋h)－qUAB＝0－ 解得UAB＝mv 答案　见解析 二、带电粒子在电场中的类平抛运动 带电粒子在电场中做类平抛运动涉及带电粒子在电场中加速和偏转的运动规律，利用运动的合成与分解把曲线运动转换为直线运动研究，涉及运动学公式、牛顿运动定律、动能定理、功能关系的综合应用． 例2　如图2所示，水平放置的两平行金属板，板长为10 cm，两板相距2 cm.一束电子以v0＝4.0×107 m/s的初速度从两板