高中生物一輪復(fù)習(xí)教案

高考物理第一輪總復(fù)習(xí)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教案30。

古人云，工欲善其事，必先利其器。教師要準(zhǔn)備好教案，這是每個(gè)教師都不可缺少的。教案可以讓學(xué)生們充分體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂，幫助教師緩解教學(xué)的壓力，提高教學(xué)質(zhì)量。教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢？下面的內(nèi)容是小編為大家整理的高考物理第一輪總復(fù)習(xí)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教案30，歡迎閱讀，希望您能閱讀并收藏。

帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

一、帶電物體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

帶電物體（一般要考慮重力）在電場(chǎng)中受到除電場(chǎng)力以外的重力、彈力、摩擦力，由牛頓第二定律來確定其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以這部分問題將涉及到力學(xué)中的動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)。

二、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

帶電微粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一般不考慮粒子的重力．帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)分兩種情況：

第一種是帶電粒子垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，在沿電場(chǎng)力的方向上初速為零，作類似平拋運(yùn)動(dòng)．

第二種情況是帶電粒子沿電場(chǎng)線進(jìn)入電場(chǎng)，作直線運(yùn)動(dòng)．

⑴加速電場(chǎng)

加速電壓為U，帶電粒子質(zhì)量為m，帶電量為q，假設(shè)從靜止開始加速，則根據(jù)動(dòng)能定理

，………………①所以離開電場(chǎng)時(shí)速度為

⑵在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（記住這些結(jié)論）

如圖所示，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板間距離為d，板間電壓為U，帶電粒子沿平行于帶電金屬板以初速度v0進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，飛出電場(chǎng)時(shí)速度的方向改變角α。

①兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)(類平拋)：垂直電場(chǎng)方向：勻速運(yùn)動(dòng)，vx＝v0平行E方向：初速度為零,加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)

加速度：………………②再加磁場(chǎng)不偏轉(zhuǎn)時(shí)：…………②

水平：L1=vot1……………………………③在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1＝L/v0

豎直：…………………………④

②飛出電場(chǎng)時(shí)豎直側(cè)移：

v0、U偏來表示；U偏、U加來表示；U偏和B來表示

飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)豎直速度：Vy=at1=

③偏轉(zhuǎn)角的正切值tan=(θ為速度方向與水平方向夾角)

④不論帶電粒子的m、q如何，在同一電場(chǎng)中由靜止加速后，再進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，它們飛出時(shí)的側(cè)移和偏轉(zhuǎn)角是相同的

(即它們的運(yùn)動(dòng)軌跡相同)所以兩粒子的偏轉(zhuǎn)角和側(cè)移都與m與q(比荷)無關(guān)．

注意：這里的U加與U偏不可約去，因?yàn)檫@是偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓與加速電場(chǎng)的電壓，二者不一定相等．

⑤出場(chǎng)速度的反向延長(zhǎng)線跟入射速度相交于O點(diǎn)，粒子好象從中心點(diǎn)射出一樣(即)

⑥粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，一般不計(jì)粒子的重力，個(gè)別情況下需要計(jì)重力，題目中會(huì)說時(shí)或者有明顯的暗示。

⑶若再進(jìn)入無場(chǎng)區(qū)：做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

水平：L2=vot2⑤

豎直：=(簡(jiǎn)捷)⑥

總豎直位移：

靜電場(chǎng)中的幾個(gè)重要結(jié)論：

①勻強(qiáng)電場(chǎng)中，相互平行的兩線線段的端點(diǎn)的電勢(shì)差相等。任意一段線段中點(diǎn)的電勢(shì)等于兩端點(diǎn)電勢(shì)的平均值。

②三個(gè)電荷平衡問題：（沒有其它力作用）電性：兩相夾異；電量：兩大夾小。jAB88.com

③兩個(gè)電荷量之和這定值時(shí)，當(dāng)且僅當(dāng)它們的電荷量相等時(shí)，兩電荷間的庫侖力最大。

④帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，它離開電場(chǎng)時(shí)，就好象從初速度方向位移的中點(diǎn)沿直線射出來的。

⑤電容器上的電荷量變化，等于通過跟它串聯(lián)的電器的電荷量。

延伸閱讀

高考物理第一輪基礎(chǔ)知識(shí)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)復(fù)習(xí)教案

第5課時(shí)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

基礎(chǔ)知識(shí)歸納
1.帶電粒子與帶電微粒
(1)帶電粒子，如電子、質(zhì)子、α粒子及各種離子等，因?yàn)橘|(zhì)量很小，所以重力比電場(chǎng)力小得多.重力可以忽略不計(jì)，有的帶電微粒有特別說明，也可忽略重力.
(2)帶電微粒，如帶電小球、帶電液滴、煙塵等，質(zhì)量較大，如果沒有特別說明，其重力一般不能忽略.
2.帶電粒子在電場(chǎng)中的加速
(1)若帶電粒子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則可采用動(dòng)力學(xué)方法求解，即先求加速度.
a＝qEm＝qUmd，然后用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求速度.
(2)用功能觀點(diǎn)分析：電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做的功等于帶電粒子動(dòng)能的增量.即：
qU＝12mv2－12mv20.此式既適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，也適用于非勻強(qiáng)電場(chǎng)，在非直線運(yùn)動(dòng)中也成立.公式中的U為加速電壓，加速電壓不一定是兩極間的電勢(shì)差，應(yīng)是粒子初末位置的電勢(shì)差.
3.帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)
(1)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析：不計(jì)重力的帶電粒子以速度v0垂直于電場(chǎng)線方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，受到恒定的與初速度v0方向成90°角的電場(chǎng)力的作用而做勻變速曲線運(yùn)動(dòng).也稱類平拋運(yùn)動(dòng).運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成和分解的方法分析這種運(yùn)動(dòng).
(2)分析方法：
如圖所示，設(shè)粒子帶電荷量為q，質(zhì)量為m，兩平行金屬板間電壓為U，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，極板間距離為d.粒子從左端中點(diǎn)射入，則，，a＝qEm＝.
粒子離開電場(chǎng)時(shí)的側(cè)移量為：y＝qL2U2mv20d，粒子離開電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角tanθ＝vyv0＝qLUmv20d.
(3)對(duì)粒子偏轉(zhuǎn)角的討論：
粒子射出磁場(chǎng)時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線與電場(chǎng)中線相交于O點(diǎn)，O與邊緣距離為x，因?yàn)閠anθ＝y(tǒng)x
所以x＝y(tǒng)tanθ＝qL2U2mv20dqLUmv20d＝L2
由此可知，粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出時(shí)，就好象從極板間的L2處，即O點(diǎn)沿直線射出似的.
(4)一個(gè)特例：不同帶電粒子初速度為零，由同一加速電壓U1加速后進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)U2，則加速時(shí)滿足qU1＝12mv20，v0＝2qU1m
側(cè)移位移y＝qL2U22mv20d＝L2U24U1d
偏轉(zhuǎn)角tanθ＝qLU2mv20d＝LU22U1d
可以看出，此時(shí)粒子的側(cè)移量、偏轉(zhuǎn)角與粒子的q、m無關(guān)，僅取決于加速和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng).
4.示波管原理
(1)構(gòu)造：電子槍、偏轉(zhuǎn)電極、熒光屏(如圖所示).
(2)工作原理：

如果在偏轉(zhuǎn)電極XX′和YY′之間都沒有加電壓，則電子槍射出的電子沿直線打在熒光屏中央，在屏上產(chǎn)生一個(gè)亮點(diǎn).
YY′上所加的是待顯示的信號(hào)電壓U，在屏上產(chǎn)生的豎直偏移y′與U成正比.電壓改變時(shí)，亮點(diǎn)位置隨之改變.
XX′上所加的機(jī)內(nèi)鋸齒形電壓，叫掃描電壓.掃描電壓能使亮點(diǎn)在X軸快速移動(dòng).
當(dāng)掃描電壓和信號(hào)電壓的周期相同時(shí)，熒光屏上將出現(xiàn)一個(gè)穩(wěn)定的波形.
重點(diǎn)難點(diǎn)突破
一、如何分析帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)
討論帶電粒子在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)(加速或減速)的方法：
1.能量方法——能量守恒定律；
2.功和能方法——?jiǎng)幽芏ɡ恚?br> 3.力和加速度方法——牛頓運(yùn)動(dòng)定律，勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式.
二、如何分析帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)
1.帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)，只研究帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)的情況，粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律它都適用.
2.如果偏轉(zhuǎn)電壓的變化周期遠(yuǎn)大于粒子穿越電場(chǎng)的時(shí)間(TLv0)，那么在粒子穿越電場(chǎng)的過程中，電場(chǎng)仍可當(dāng)做勻強(qiáng)電場(chǎng)來處理.
三、如何分析帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
用等效法處理帶電體在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，各種性質(zhì)的場(chǎng)物質(zhì)與實(shí)際物體的根本區(qū)別之一是場(chǎng)具有疊加性.即幾個(gè)場(chǎng)可以同時(shí)占據(jù)同一空間，從而形成疊加場(chǎng).對(duì)于疊加場(chǎng)中的力學(xué)問題，可以根據(jù)力的獨(dú)立作用原理分別研究每一種場(chǎng)力對(duì)物體的作用效果；也可以同時(shí)研究幾種場(chǎng)共同作用的效果，將疊加場(chǎng)等效為一個(gè)簡(jiǎn)單場(chǎng)，然后與重力場(chǎng)中的力學(xué)問題進(jìn)行類比，利用力學(xué)規(guī)律和方法進(jìn)行分析和解答.
典例精析
1.帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)
【例1】在如圖所示的裝置中，A、B是真空中豎直放置的兩塊平行金屬板，它們與調(diào)壓電路相連，兩板間的電壓可以根據(jù)需要而改變.當(dāng)兩板間的電壓為U時(shí)，質(zhì)量為m、電荷量為－q的帶電粒子，以初速度v0從A板上的中心小孔沿垂直兩板的虛線射入電場(chǎng)中，在非常接近B板處沿原路返回，在不計(jì)重力的情況下要想使帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)后在A、B板的中點(diǎn)處返回，可以采用的辦法是()
A.使帶電粒子的初速度變?yōu)関02
B.使A、B板間的電壓增加到2U
C.使初速度v0和電壓U都減小到原來的一半
D.使初速度v0和電壓U都增加到原來的2倍
【解析】帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a＝qEm＝qUmd，其中d是A、B板間的距離.
帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)中的位移為s＝v202a＝mdv202qU
由此可見：①當(dāng)v0變?yōu)樵瓉淼?2時(shí)，位移為原來的14；②當(dāng)U變?yōu)樵瓉淼?倍時(shí)，位移為原來的12；③當(dāng)v0與U同時(shí)變?yōu)樵瓉淼?2時(shí)，位移為原來的12；④當(dāng)v0與U同時(shí)變?yōu)樵瓉淼?倍時(shí)，位移為原來的2倍.
【答案】BC
【思維提升】帶電粒子在電場(chǎng)中既可做加速運(yùn)動(dòng)，也可做減速運(yùn)動(dòng).做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，靜電力做負(fù)功，是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的過程.本題也可用動(dòng)能定理求解如下：
s仍表示帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)中的位移，由－qUds＝0－12mv20有s＝mdv202qU，討論此式可得答案.
【拓展1】如圖所示，在點(diǎn)電荷＋Q的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，將質(zhì)子和α粒子分別從A點(diǎn)由靜止釋放到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，它們的速度大小之比是多少？
【解析】該電場(chǎng)為非勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶電粒子做變加速運(yùn)動(dòng)，不可能通過求加速度的途徑求解，可由W＝qU求解.
設(shè)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U，由動(dòng)能定理得：
對(duì)質(zhì)子：12mHv＝qHU
對(duì)α粒子：12mαv＝qαU
故＝qHmαqαmH＝1×42×1＝21
2.帶電粒子考慮重力時(shí)在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
【例2】?jī)善叫薪饘侔錋、B水平放置，一個(gè)質(zhì)量為m＝5×10－6kg的帶電微粒，以v0＝2m/s的水平速度從兩板正中位置射入電場(chǎng)，如圖所示，A、B兩板間距d＝2cm，板長(zhǎng)L＝10cm.
(1)當(dāng)A、B間的電壓為UAB＝1000V，微粒恰好不偏轉(zhuǎn)，沿圖中直線射出電場(chǎng)，求該微粒的電荷量和電性；
(2)令B板接地，欲使該微粒射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，求A板所加電勢(shì)的范圍.
【解析】(1)當(dāng)UAB＝1000V時(shí)，微粒恰好不偏轉(zhuǎn)，則
F＝qUABd＝mg，所以q＝mgdUAB＝1×10－9C
因?yàn)閁AB0，所以板間電場(chǎng)強(qiáng)度方向向下，而電場(chǎng)力向上，則微粒帶負(fù)電.
(2)當(dāng)電壓UAB比較大時(shí)，qEmg，粒子向上偏轉(zhuǎn)，設(shè)恰好從右上邊緣飛出時(shí)，A板的電勢(shì)為φ1，因φB＝0，所以UAB＝φ1，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)：L＝v0t①
豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)：
d2＝12at2②
由牛頓第二定律：qφ1d－mg＝ma
有a＝qφ1md－g③
聯(lián)立①②③式可得φ1＝1800V
當(dāng)UAB較小時(shí)，qEmg，帶電粒子向下偏轉(zhuǎn)，故
mg－qφ2d＝ma
解得a＝g－qφ2md④
同理由①②④式可得φ2＝200V
故要使微粒能從板間飛出，A板所加電勢(shì)的范圍為200V≤φA≤1800V
【思維提升】從此題的解析可以看出，在處理帶電體在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)時(shí)，要注意粒子重力可以忽略的條件，如果不能忽略，可以把它受的合力等效為“重力”，然后按類平拋運(yùn)動(dòng)的方法求解.
3.帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)
【例3】如圖所示，一束電子從靜止開始經(jīng)加速電壓U1加速后，以水平速度射入水平放置的兩平行金屬板中間，金屬板長(zhǎng)為l，兩板距離為d，豎直放置的熒光屏距金屬板右端為L(zhǎng).若在兩金屬板間加直流電壓U2時(shí)，光點(diǎn)偏離中線，打在熒光屏的P點(diǎn)，求OP為多少？
【解析】設(shè)電子射出偏轉(zhuǎn)極板時(shí)偏移距離為y，偏轉(zhuǎn)角為θ，則OP＝y(tǒng)＋Ltanθ①
又y＝12at2＝12eU2dm(lv0)2②
tanθ＝vyv0＝atv0＝eU2lmv20d③
在加速電場(chǎng)加速過程中，由動(dòng)能定理有eU1＝12mv20④
由②③④式解得y＝U2l24dU1，tanθ＝U2l2U1d
代入①式得OP＝U2l(2L＋l)4dU1
【思維提升】粒子在電場(chǎng)中的加速應(yīng)用動(dòng)能定理，在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)應(yīng)將運(yùn)動(dòng)分解，在電場(chǎng)外則用勻速直線運(yùn)動(dòng)公式處理.
【拓展2】如圖所示，帶電粒子質(zhì)量為m，所帶電荷量為q，在電場(chǎng)力作用下以恒定速率v0沿同一圓弧從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，粒子速度方向轉(zhuǎn)過θ角，設(shè)AB弧長(zhǎng)為s，則B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為，A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為0.
【解析】在電場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，肯定受到了向心力，由牛頓第二定律有：qE＝mv2r
依弧長(zhǎng)公式s＝rθ
所以E＝θ又因?yàn)樗俾什蛔?br> qUAB＝12mv2t－12mv20＝0
所以兩點(diǎn)電勢(shì)差UAB＝0
易錯(cuò)門診
【例4】讓一價(jià)氫離子、一價(jià)氦離子和二價(jià)氦離子的混合物由靜止經(jīng)過同一加速電場(chǎng)加速，然后在同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)里偏轉(zhuǎn)，它們是否會(huì)分成三股？請(qǐng)說明理由.
【錯(cuò)解】帶電粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則水平方向上：L＝v0t，豎直方向上：y＝12at2＝UqL22mdv20，可以看出y與qm有關(guān)，而一價(jià)氫離子、一價(jià)氦離子和二價(jià)氦離子的比荷qm不同，故它們會(huì)分成三股.
【錯(cuò)因】沒有考慮到偏移量y，除了與偏轉(zhuǎn)電壓有關(guān)外，還與加速電壓有關(guān)，因偏移量y與粒子初速度有關(guān)，而初速度由加速電場(chǎng)決定.
【正解】粒子經(jīng)加速電場(chǎng)U1后速度變?yōu)関，則
qU1＝12mv2
帶電粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則水平方向上：
L＝vt
豎直方向上：y＝12at2＝12×U2qdmt2
聯(lián)立以上各式得y＝U2qL22dmv2＝U2L24U1d，可見帶電粒子射出時(shí)，沿豎直方向的偏移量y與帶電粒子的質(zhì)量m和電荷量q無關(guān).而一價(jià)氫離子、一價(jià)氦離子和二價(jià)氦離子，它們僅質(zhì)量或電量不相同，都經(jīng)過相同的加速和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，故它們射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)偏移量相同，因而不會(huì)分成三股，而是會(huì)聚為一束粒子射出.
【答案】不會(huì)分為三股，會(huì)聚為一束粒子射出.
【思維提升】當(dāng)物體參與多個(gè)過程時(shí)，一定要考慮各個(gè)環(huán)節(jié)之間的內(nèi)在聯(lián)系.

高考物理一輪復(fù)習(xí)：電場(chǎng)與帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教案

第15講電場(chǎng)與帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)20xx新題賞析
主講教師：徐建烽首師大附中物理特級(jí)教師

題一：圖中虛線為一組間距相等的同心圓，圓心處固定一帶正電的點(diǎn)電荷。一帶電粒子以一定初速度射入電場(chǎng)，實(shí)線為粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c三點(diǎn)是實(shí)線與虛線的交點(diǎn)。則該粒子（）
A．帶負(fù)電
B．在c點(diǎn)受力最大
C．在b點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能
D．由a點(diǎn)到b點(diǎn)的動(dòng)能變化大于由b點(diǎn)到c點(diǎn)的動(dòng)能變化

題二：兩個(gè)固定的等量異號(hào)點(diǎn)電荷所產(chǎn)生電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖中虛線所示，一帶負(fù)電的粒子以某一速度從圖中A點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入電場(chǎng)在紙面內(nèi)飛行，最后離開電場(chǎng)，粒子只受靜電力作用，則粒子在電場(chǎng)中（）
A.做直線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變小后變大
B.做直線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變大后變小
C.做曲線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變小后變大
D.做曲線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變大后變小

題三：示波器是一種常見的電學(xué)儀器，可以在熒光屏上顯示出被檢測(cè)的電壓隨時(shí)間的變化情況。圖甲為示波器的原理結(jié)構(gòu)圖，電子經(jīng)電壓Uo加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。豎直極板AB間加偏轉(zhuǎn)電壓UAB、水平極板CD間加偏轉(zhuǎn)電壓UCD，偏轉(zhuǎn)電壓隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示。則熒光屏上所得的波形是（）
題四：如圖所示，質(zhì)子、氘核和粒子都沿平行金屬板中心線方向射入兩板間，板內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，粒子從板間射出后都能打在熒光屏上．下列說法中正確的是()
A．若它們射入電場(chǎng)時(shí)的速度相等，在熒光屏上將出現(xiàn)3個(gè)亮點(diǎn)
B．若它們射入電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)量相等，在熒光屏上將只出現(xiàn)2個(gè)亮點(diǎn)
C．若它們射入電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能相等，在熒光屏上將只出現(xiàn)1個(gè)亮點(diǎn)
D．若它們是由同一個(gè)電場(chǎng)從靜止加速后射入此偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的，在熒光屏上將只出現(xiàn)1個(gè)亮點(diǎn)
題五：勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向沿x軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x的分布如圖所示，圖中E0和d均為已知量。將帶正電的質(zhì)點(diǎn)A在O點(diǎn)由靜止釋放。A離開電場(chǎng)足夠遠(yuǎn)后，再將另一帶正電的質(zhì)點(diǎn)B放在O點(diǎn)也由靜止釋放。當(dāng)B在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，A、B間的相互作用力及相互作用能均為零；B離開電場(chǎng)后，A、B間的相互作用視為靜電作用。已知A的電荷量為Q，A和B的質(zhì)量分別為m和m/4。不計(jì)重力。
（1）求A在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；
（2）若B的電荷量為q=4Q/9，求兩質(zhì)點(diǎn)相互作用能的最大值Epm；
（3）為使B離開電場(chǎng)后不改變運(yùn)動(dòng)方向，求B所帶電荷量的最大值qm。

第15講電場(chǎng)與帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)20xx新題賞析
題一：CD題二：C題三：B題四：D題五：（1）（2）（3）

高考物理一輪復(fù)習(xí)：電場(chǎng)與帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（下）教案

第14講電場(chǎng)與帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)經(jīng)典精講（下）
主講教師：徐建烽首師大附中物理特級(jí)教師

題一：在圖中，虛線表示某點(diǎn)電荷Q所激發(fā)電場(chǎng)的等勢(shì)面，已知a、b兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，c、d兩點(diǎn)在另一個(gè)等勢(shì)面上。甲、乙兩個(gè)帶電粒子以相同的速率，沿不同的方向從同一點(diǎn)a射入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中沿不同的軌跡adb曲線、acb曲線運(yùn)動(dòng)。則（）
A．兩粒子所帶的電荷符號(hào)不同
B．甲粒子經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)的速度大于乙粒子經(jīng)過d點(diǎn)的速度
C．兩個(gè)粒子的電勢(shì)能都是先減小后增大
D．經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)，兩粒子的動(dòng)能一定相等

題二：如圖所示，電子在電壓為U1的加速電場(chǎng)中由靜止開始運(yùn)動(dòng)，然后射入電壓為U2的兩塊平行極板間的電場(chǎng)中，入射方向與極板平行，整個(gè)裝置處于真空中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角θ變小的是（）
A．U1變大，U2變大B．U1變大，U2變小
C．U1變小，U2變大D．U1變小，U2變小

題三：宇航員在談探測(cè)某星球時(shí)，發(fā)現(xiàn)該星球均勻帶電，且電性為負(fù)，電量為Q，表面無大氣。在一次實(shí)驗(yàn)中，宇航員將一帶電–q的粉塵置于該星球表面h高處，該粉塵恰好處于懸浮狀態(tài)；宇航員又將該粉塵帶到距該星球表面2h高處，無初速釋放，則此帶電粉塵將：（）
A．背向星球球心方向飛向太空
B．仍處于懸浮狀態(tài)
C．沿星球自轉(zhuǎn)的線速度方向飛向太空
D．向星球球心方向下落

題四：如圖所示，A、B為兩塊水平放置的金屬板，通過閉合的開關(guān)S分別與電源兩極相連．兩板中央各有一個(gè)小孔a和b。a孔正上方某處有一帶電質(zhì)點(diǎn)由靜止開始下落．若不計(jì)空氣阻力，到達(dá)b孔時(shí)速度為零再返回，要使帶電質(zhì)點(diǎn)能穿過b孔。則可行的方法是（）
A.保持S合，將A板適當(dāng)上移
B.保持S合，將B板適當(dāng)下移
C.先斷開S．再將A板適當(dāng)上移
D先斷開S，再將B板適當(dāng)下移

題五：如圖所示，一束電子從Y軸上的a點(diǎn)以平行于X軸的方向射入第一象限區(qū)域，射入的速度為v0，電子質(zhì)量為m，電荷量為e。為了使電子束通過X軸上的b點(diǎn)，可在第一象限的某區(qū)域加一個(gè)沿Y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，電場(chǎng)區(qū)域沿Y軸方向?yàn)闊o限長(zhǎng)，沿X軸方向的寬度為s，且已知Oa=L，Ob=2s，求該電場(chǎng)的左邊界與b點(diǎn)的距離。
第14講電場(chǎng)與帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)經(jīng)典精講（下）
題一：AB題二：B題三：B題四：B題五：

高考物理第一輪總復(fù)習(xí)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教案21

一名優(yōu)秀的教師就要對(duì)每一課堂負(fù)責(zé)，高中教師要準(zhǔn)備好教案為之后的教學(xué)做準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生們充分體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂，使高中教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。關(guān)于好的高中教案要怎么樣去寫呢？為此，小編從網(wǎng)絡(luò)上為大家精心整理了《高考物理第一輪總復(fù)習(xí)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教案21》，歡迎您參考，希望對(duì)您有所助益！

專題:帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

基礎(chǔ)知識(shí)一、復(fù)合場(chǎng)的分類：

1、復(fù)合場(chǎng)：即電場(chǎng)與磁場(chǎng)有明顯的界線,帶電粒子分別在兩個(gè)區(qū)域內(nèi)做兩種不同的運(yùn)動(dòng),即分段運(yùn)動(dòng),該類問題運(yùn)動(dòng)過程較為復(fù)雜,但對(duì)于每一段運(yùn)動(dòng)又較為清晰易辨,往往這類問題的關(guān)鍵在于分段運(yùn)動(dòng)的連接點(diǎn)時(shí)的速度,具有承上啟下的作用．

2、疊加場(chǎng)：即在同一區(qū)域內(nèi)同時(shí)有電場(chǎng)和磁場(chǎng)，些類問題看似簡(jiǎn)單，受力不復(fù)雜，但仔細(xì)分析其運(yùn)動(dòng)往往比較難以把握。

二、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)電運(yùn)動(dòng)的基本分析

1.當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中所受的合外力為0時(shí)，粒子將做勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止．

2.當(dāng)帶電粒子所受的合外力與運(yùn)動(dòng)方向在同一條直線上時(shí)，粒子將做變速直線運(yùn)動(dòng)．

3.當(dāng)帶電粒子所受的合外力充當(dāng)向心力時(shí)，粒子將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．

4.當(dāng)帶電粒子所受的合外力的大小、方向均是不斷變化的時(shí)，粒子將做變加速運(yùn)動(dòng)，這類問題一般只能用能量關(guān)系處理．

三、電場(chǎng)力和洛倫茲力的比較見下表:

電場(chǎng)力洛侖茲力

力存在條件作用于電場(chǎng)中所有電荷僅對(duì)運(yùn)動(dòng)著的且速度不跟磁場(chǎng)平行的電荷有洛侖茲力作用

力力大小F=qE與電荷運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)F=Bqv與電荷的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)

力方向力的方向與電場(chǎng)方向相同或相反，但總在同一直線上力的方向始終和磁場(chǎng)方向垂直

力的效果可改變電荷運(yùn)動(dòng)速度大小和方向只改變電荷速度的方向,不改變速度的大小

做功可以對(duì)電荷做功,改變電荷的動(dòng)能不對(duì)電荷做功、不改變電荷的動(dòng)能

運(yùn)動(dòng)軌跡偏轉(zhuǎn)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，軌跡為拋物線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)、軌跡為圓弧

1.在電場(chǎng)中的電荷，不管其運(yùn)動(dòng)與否，均受到電場(chǎng)力的作用；而磁場(chǎng)僅僅對(duì)運(yùn)動(dòng)著的、且速度與磁場(chǎng)方向不平行的電荷有洛倫茲力的作用．

2.電場(chǎng)力的大小F＝Eq，與電荷的運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)；而洛倫茲力的大小f=Bqvsinα,與電荷運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向均有關(guān)．

3.電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)的方向或相同、或相反；而洛倫茲力的方向始終既和磁場(chǎng)垂直，又和速度方向垂直．

4.電場(chǎng)力既可以改變電荷運(yùn)動(dòng)的速度大小，也可以改變電荷運(yùn)動(dòng)的方向，而洛倫茲力只能改變電荷運(yùn)動(dòng)的速度方向.不能改變速度大小

5.電場(chǎng)力可以對(duì)電荷做功，能改變電荷的動(dòng)能；洛倫茲力不能對(duì)電荷做功，不能改變電荷的動(dòng)能．

6.勻強(qiáng)電場(chǎng)中在電場(chǎng)力的作用下,運(yùn)動(dòng)電荷的偏轉(zhuǎn)軌跡為拋物線;勻強(qiáng)磁場(chǎng)中在洛倫茲力的作用下,垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的電荷的偏轉(zhuǎn)軌跡為圓?。?/p>

四、對(duì)于重力的考慮重力考慮與否分三種情況．

（1)對(duì)于微觀粒子，如電子、質(zhì)子、離子等一般不做特殊交待就可以不計(jì)其重力，因?yàn)槠渲亓σ话闱闆r下與電場(chǎng)力或磁場(chǎng)力相比太小，可以忽略；而對(duì)于一些實(shí)際物體，如帶電小球、液滴、金屬塊等不做特殊交待時(shí)就應(yīng)當(dāng)考慮其重力．

（2)在題目中有明確交待的是否要考慮重力的，這種情況比較正規(guī)，也比較簡(jiǎn)單．

（3)對(duì)未知名的帶電粒子其重力是否忽略又沒有明確時(shí)，可采用假設(shè)法判斷，假設(shè)重力計(jì)或者不計(jì)，結(jié)合題給條件得出的結(jié)論若與題意相符則假設(shè)正確，否則假設(shè)錯(cuò)誤．

五、復(fù)合場(chǎng)中的特殊物理模型

1．粒子速度選擇器

如圖所示，粒子經(jīng)加速電場(chǎng)后得到一定的速度v0，進(jìn)入正交的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，受到的電場(chǎng)力與洛倫茲力方向相反，若使粒子沿直線從右邊孔中出去，則有qv0B＝qE,v0=E/B，若v=v0=E/B，粒子做直線運(yùn)動(dòng)，與粒子電量、電性、質(zhì)量無關(guān)

若v＜E/B，電場(chǎng)力大，粒子向電場(chǎng)力方向偏，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增加．

若v＞E/B，洛倫茲力大，粒子向磁場(chǎng)力方向偏，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減少．

2.磁流體發(fā)電機(jī)

如圖所示，由燃燒室O燃燒電離成的正、負(fù)離子（等離子體）以高速。噴入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)B中．在洛倫茲力作用下，正、負(fù)離子分別向上、下極板偏轉(zhuǎn)、積累，從而在板間形成一個(gè)向下的電場(chǎng)．兩板間形成一定的電勢(shì)差．當(dāng)qvB=qU/d時(shí)電勢(shì)差穩(wěn)定U＝dvB，這就相當(dāng)于一個(gè)可以對(duì)外供電的電源．

3.電磁流量計(jì)．

電磁流量計(jì)原理可解釋為：如圖所示，一圓形導(dǎo)管直徑為d，用非磁性材料制成，其中有可以導(dǎo)電的液體向左流動(dòng)．導(dǎo)電液體中的自由電荷（正負(fù)離子）在洛倫茲力作用下縱向偏轉(zhuǎn)，a,b間出現(xiàn)電勢(shì)差．當(dāng)自由電荷所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡時(shí)，a、b間的電勢(shì)差就保持穩(wěn)定．

由Bqv=Eq=Uq/d，可得v=U/Bd.流量Q=Sv=πUd/4B

4.質(zhì)譜儀如圖所示

組成：離子源O，加速場(chǎng)U，速度選擇器（E,B），偏轉(zhuǎn)場(chǎng)B2，膠片．

原理：加速場(chǎng)中qU=mv2

選擇器中:

偏轉(zhuǎn)場(chǎng)中:d＝2r，qvB2＝mv2/r

比荷:

質(zhì)量

作用：主要用于測(cè)量粒子的質(zhì)量、比荷、研究同位素．

5.回旋加速器如圖所示

組成：兩個(gè)D形盒，大型電磁鐵，高頻振蕩交變電壓，兩縫間可形成電壓U

作用：電場(chǎng)用來對(duì)粒子(質(zhì)子、氛核,a粒子等)加速，磁場(chǎng)用來使粒子回旋從而能反復(fù)加速．高能粒子是研究微觀物理的重要手段．

要求：粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期等于交變電源的變化周期．

關(guān)于回旋加速器的幾個(gè)問題：

(1)D形盒作用：靜電屏蔽，使帶電粒子在圓周運(yùn)動(dòng)過程中只處在磁場(chǎng)中而不受電場(chǎng)的干擾，以保證粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

(2)所加交變電壓的頻率f=帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的頻率:

(3)最后使粒子得到的能量，，

在粒子電量、質(zhì)量m和磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定的情況下，回旋加速器的半徑R越大，粒子的能量就越大．

【注意】直線加速器的主要特征．如圖所示，直線加速器是使粒子在一條直線裝置上被加速．

規(guī)律方法1、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2、帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)3、磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)的應(yīng)用

三種場(chǎng)的性質(zhì)特點(diǎn)：

電場(chǎng)磁場(chǎng)重力場(chǎng)

力的大小①F=qE

②與電荷的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)力為恒力。與電荷的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，

①電荷靜止或v∥B時(shí)，不受f洛，

②v⊥B時(shí)洛侖茲力最大

f洛=qBv①G=mg

②與電荷的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)

力的方向正電荷受力方向與E方向相同，(負(fù)電荷受力方向與E相反)。f洛方向⊥(B和v)所決定的平面，(可用左手定則判定)總是豎直向下

力做功特點(diǎn)做功多少與路徑無關(guān)，只取決于始末兩點(diǎn)的電勢(shì)差，

W=qUAB=ΔEf洛對(duì)電荷永不做功，只改變電荷的速度方向，不改變速度的大小做功多少與路徑無關(guān)，只取決于始末位置的高度差，

W=mgh=ΔEp

帶電質(zhì)點(diǎn)在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，受力特點(diǎn)復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)多形式、多階段、多變化。

解題的關(guān)鍵：受力分析、運(yùn)動(dòng)分析、動(dòng)態(tài)分析、臨界點(diǎn)的挖掘及找出不同運(yùn)動(dòng)形式對(duì)應(yīng)不同的物理規(guī)律。