1、1.9 带电粒子在电场中的运动 学案学习目标1了解带电粒子在电场中的运动只受电场力，带电粒子做匀变速运动。2重点掌握初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动(类平抛运动)。3知道示波管的主要构造和工作原理。重点：带电粒子在电场中的加速和偏转规律 难点：带电粒子在电场中的偏转问题及应用。知识梳理（一）带电粒子在电场中加速1 匀强电场两种方法求粒子的动能或速度：方法一：运用牛顿第二定律和运动学公式方法二：运用动能定理2 非匀强电场用动能定理求解粒子动能的变化或末速度方法：动能定理 如果粒子初速度为零，则获得的速度为 （二）带电粒子在电场中的偏转（粒子垂直进入匀强电场）1速度yyv0LL2位移（
2、三）示波管的工作原理1电子在偏转电场中做类平抛运动2电子打出偏转电场后，做匀速直线运动电子打在屏上位置 例题精讲例1.如图所示，氕、氘、氚的原子核自初速为零经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，那么( )A经过加速电场过程，电场力对氚核做的功最多B经过偏转电场过程，电场力对三种核做的功一样多C三种原子核打在屏上时的速度一样大D三种原子核都打在屏上的同一位置上解析 同一加速电场、同一偏转电场，三种粒子带电荷量相同，在同一加速电场中电场力对它们做的功都相同，在同一偏转电场中电场力对它们做的功也相同，A错，B对；由于质量不同，所以打在屏上的速度不同，C错；再根据偏转距离公式或偏转
3、角公式y，tan 知，与带电粒子无关，D对答案 BD例2一个电子以4.0107 m/s的初速度沿电场线方向射入电场强度为2.5104 N/C的匀强电场中，问：这个电子在电场中能前进多远？用的时间是多少？这段距离上的电势差是多少？(电子质量m0.911030 kg)解析 电子在电场中做匀减速直线运动，由牛顿第二定律得电子的加速度aeE/m 电子在电场中前进的时间tv0/a 电子在电场中前进的距离xat2/2 由解得x0.182 m，t9.1109s这段距离上的电势差UEx4.55103 V.答案 0.182 m 9.1109 s 4.55103 V【反思】收获疑问当堂练习1一带电粒子在电场中只受
4、电场力作用时，它不可能出现的运动状态是( )A匀速直线运动 B匀加速直线运动C匀变速曲线运动 D匀速圆周运动答案 A2带电粒子经加速电场加速后垂直进入两平行金属板间的偏转电场，要使它离开偏转电场时偏转角增大，可采用的方法有( )A增加带电粒子的电荷量 B增加带电粒子的质量C增大加速电压 D增大偏转电压答案 D解析 同一加速电场、同一偏转电场，偏转角为tan ，U为偏转电压，D正确3如图所示的示波管，当两偏转电极XX、YY电压为零时，电子枪发射的电子经加速电场加速后会打在荧光屏上的正中间(图示坐标的O点，其中x轴与XX电场的场强方向重合，x轴正方向垂直于纸面向里，y轴与YY电场的场强方向重合，y
5、轴正方向竖直向上)若要电子打在图示坐标的第象限，则( )AX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极BX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极CX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极DX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极答案 D解析 若要使电子打在题图所示坐标的第象限，电子在x轴上向负方向偏转，则应使X接正极，X接负极；电子在y轴上也向负方向偏转，则应使Y接正极，Y接负极，所以选项D正确4.如图所示,长为L的绝缘细线（不可伸长）一端悬于O点,另一端连接一质量为m的带负电小球,置于水平向右的匀强电场中,在O点正下方钉一个钉子O,已知小球受到的电场力是重力的,现将细线向右水平拉直后从静止释放,细线碰到钉子后要使小球刚好绕钉子O在竖直平面内做圆周运动,求OO的长度.答案
