第一章第九节带电粒子在电场中的运动导学案概念梳理1．带电粒子在匀强电场中的平衡（1）带电粒子在匀强电场中静止时，如果只受重力和电场力，则电场力的方向为。若带电粒子的质量为m,电场的强度为E,则粒子的带电荷量为__________,若粒子带负电,场强方向为______________,粒子带正电,场强方向为_________________。（2）带电粒子在匀强电场中作匀速直线运动，且只受重力和电场力，必有________等于__________；设匀强电场两极板电压为U，板间距离为d,带电粒子的电荷量为+q，则电容器的_________带正电荷；带电粒子的质量为_____________。（3）带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与___________在同一直线上,做_________________运动。（4）粒子只受电场力作用，动能变化量等于电场力做的功，其动能定理表达式为____________(初速度为零时)，__________________________(初速度不为零时),上面公式适用于一切电场.2．带电粒子在电场中的偏转（1）不考虑带电粒子的重力，粒子以速度v0垂直于电场方向飞入两带电平行板产生的匀强电场时，受到恒定的与初速度方向成________角的电场力作用而做____________运动。沿初速度方向做_____________运动；沿电场力方向做_______________运动。（2）上述运动，粒子的加速度a=___________=___________=____________(板间距离为d，电压为U)；射出电场的时间（板长为l），则离开电场的侧位移为______________,偏转角tanθ=________________。例题研究例1．如图9－5－1所示，一束带电粒子（不计重力）垂直电场方向进入偏转电场，试讨论以下情况中，粒子应具备什么条件下才能得到相同的偏转距离y和偏转角φ（U、d、L保持不变）（1）进入偏转电场的速度相同（2）进入偏转电场的动能相同（3）先由同一加速电场加速后，再进入偏转电场〖解析〗由题意可得：偏转距离y：偏转角φ：（1）因为v0相同，当q/m相同，y、φ相同（2）因为相同，当q相同，y、φ相同(3)设加速电压为U′，由可得：不论带电粒子的m、q如何，只要经过同一加速电场加速，再垂直进入同一偏转电场，y和φ都相同。例2．一束电子流在经U=5000V的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图9－5－2所示，若两板间d=1.0cm，板长l=5.0cm，那么，要使电子能从平行板间的边缘飞出，两个极板上最多能加多大电压？自主练习1．一带电粒子在电场中只受电场力作用时，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2．对公式的适用条件，正确的有（）A．只适用于匀强电场中，v0=0的带电粒子被加速B．只适用于匀强电场中，粒子运动方向和场强方向平行的情况C．只适用于匀强电场中，粒子运动方向和场强方向垂直的情况D．．适用于任何电场中，v0=0的带电粒子被加速3．电子、质子、α粒子由静止状态经相同电压加速后，垂直电场线进入同一匀强电场中，则：（）A．最后离开电场时，α粒子偏角最大B．最后离开电场时，质子的动能最大C．最后离开电场时，质子的速率最大D。．电子通过匀强电场的时间最短4．如图9－5－5所示是一个说明示波器工作原理的示意图电子经电压U1加速后以速度vo垂直进入偏转电场，离开偏转电场时的偏转量是h，两平行板间距离为d，电势差是U2，板长是L，为提高示波管的灵敏度（每单位电压引起的偏转量）可采用以下哪些方法（）A．增大两板间电势差ULB．尽可能使板长L短一些C．．尽可能使板距d短一些D．使加速电压U1升高一些5．一质量为m，电量为q的带电粒子（不计重力），以平行于电场线的初速度v0射入匀强电场，经过t(s)时间，带电粒子具有的电势能与刚射入到电场时具有的电势能相同。则此匀强电场为_____________，带电粒子在带电场中所通过的路程为______________。6．如图9－5－7所示，将光滑金属环竖直放置在水平向右的匀强电场中，场强为E。在环上套有一质量为m、带电量为－q的小球，当小球从水平直径A端由静止释放，沿顺时针滑到B时，小球对圆环的压力为____________。