高考物理第一轮总复习带电粒子在复合场中的运动教案21。

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专题:带电粒子在复合场中的运动

基础知识一、复合场的分类：

1、复合场：即电场与磁场有明显的界线,带电粒子分别在两个区域内做两种不同的运动,即分段运动,该类问题运动过程较为复杂,但对于每一段运动又较为清晰易辨,往往这类问题的关键在于分段运动的连接点时的速度,具有承上启下的作用．

2、叠加场：即在同一区域内同时有电场和磁场，些类问题看似简单，受力不复杂，但仔细分析其运动往往比较难以把握。

二、带电粒子在复合场电运动的基本分析

1.当带电粒子在复合场中所受的合外力为0时，粒子将做匀速直线运动或静止．

2.当带电粒子所受的合外力与运动方向在同一条直线上时，粒子将做变速直线运动．

3.当带电粒子所受的合外力充当向心力时，粒子将做匀速圆周运动．

4.当带电粒子所受的合外力的大小、方向均是不断变化的时，粒子将做变加速运动，这类问题一般只能用能量关系处理．

三、电场力和洛伦兹力的比较见下表:

电场力洛仑兹力

力存在条件作用于电场中所有电荷仅对运动着的且速度不跟磁场平行的电荷有洛仑兹力作用

力力大小F=qE与电荷运动速度无关F=Bqv与电荷的运动速度有关

力方向力的方向与电场方向相同或相反，但总在同一直线上力的方向始终和磁场方向垂直

力的效果可改变电荷运动速度大小和方向只改变电荷速度的方向,不改变速度的大小

做功可以对电荷做功,改变电荷的动能不对电荷做功、不改变电荷的动能

运动轨迹偏转在匀强电场中偏转，轨迹为抛物线在匀强磁场中偏转、轨迹为圆弧wWW.jAb88.cOM

1.在电场中的电荷，不管其运动与否，均受到电场力的作用；而磁场仅仅对运动着的、且速度与磁场方向不平行的电荷有洛伦兹力的作用．

2.电场力的大小F＝Eq，与电荷的运动的速度无关；而洛伦兹力的大小f=Bqvsinα,与电荷运动的速度大小和方向均有关．

3.电场力的方向与电场的方向或相同、或相反；而洛伦兹力的方向始终既和磁场垂直，又和速度方向垂直．

4.电场力既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向，而洛伦兹力只能改变电荷运动的速度方向.不能改变速度大小

5.电场力可以对电荷做功，能改变电荷的动能；洛伦兹力不能对电荷做功，不能改变电荷的动能．

6.匀强电场中在电场力的作用下,运动电荷的偏转轨迹为抛物线;匀强磁场中在洛伦兹力的作用下,垂直于磁场方向运动的电荷的偏转轨迹为圆弧．

四、对于重力的考虑重力考虑与否分三种情况．

（1)对于微观粒子，如电子、质子、离子等一般不做特殊交待就可以不计其重力，因为其重力一般情况下与电场力或磁场力相比太小，可以忽略；而对于一些实际物体，如带电小球、液滴、金属块等不做特殊交待时就应当考虑其重力．

（2)在题目中有明确交待的是否要考虑重力的，这种情况比较正规，也比较简单．

（3)对未知名的带电粒子其重力是否忽略又没有明确时，可采用假设法判断，假设重力计或者不计，结合题给条件得出的结论若与题意相符则假设正确，否则假设错误．

五、复合场中的特殊物理模型

1．粒子速度选择器

如图所示，粒子经加速电场后得到一定的速度v0，进入正交的电场和磁场，受到的电场力与洛伦兹力方向相反，若使粒子沿直线从右边孔中出去，则有qv0B＝qE,v0=E/B，若v=v0=E/B，粒子做直线运动，与粒子电量、电性、质量无关

若v＜E/B，电场力大，粒子向电场力方向偏，电场力做正功，动能增加．

若v＞E/B，洛伦兹力大，粒子向磁场力方向偏，电场力做负功，动能减少．

2.磁流体发电机

如图所示，由燃烧室O燃烧电离成的正、负离子（等离子体）以高速。喷入偏转磁场B中．在洛伦兹力作用下，正、负离子分别向上、下极板偏转、积累，从而在板间形成一个向下的电场．两板间形成一定的电势差．当qvB=qU/d时电势差稳定U＝dvB，这就相当于一个可以对外供电的电源．

3.电磁流量计．

电磁流量计原理可解释为：如图所示，一圆形导管直径为d，用非磁性材料制成，其中有可以导电的液体向左流动．导电液体中的自由电荷（正负离子）在洛伦兹力作用下纵向偏转，a,b间出现电势差．当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，a、b间的电势差就保持稳定．

由Bqv=Eq=Uq/d，可得v=U/Bd.流量Q=Sv=πUd/4B

4.质谱仪如图所示

组成：离子源O，加速场U，速度选择器（E,B），偏转场B2，胶片．

原理：加速场中qU=mv2

选择器中:

偏转场中:d＝2r，qvB2＝mv2/r

比荷:

质量

作用：主要用于测量粒子的质量、比荷、研究同位素．

5.回旋加速器如图所示

组成：两个D形盒，大型电磁铁，高频振荡交变电压，两缝间可形成电压U

作用：电场用来对粒子(质子、氛核,a粒子等)加速，磁场用来使粒子回旋从而能反复加速．高能粒子是研究微观物理的重要手段．

要求：粒子在磁场中做圆周运动的周期等于交变电源的变化周期．

关于回旋加速器的几个问题：

(1)D形盒作用：静电屏蔽，使带电粒子在圆周运动过程中只处在磁场中而不受电场的干扰，以保证粒子做匀速圆周运动。

(2)所加交变电压的频率f=带电粒子做匀速圆周运动的频率:

(3)最后使粒子得到的能量，，

在粒子电量、质量m和磁感应强度B一定的情况下，回旋加速器的半径R越大，粒子的能量就越大．

【注意】直线加速器的主要特征．如图所示，直线加速器是使粒子在一条直线装置上被加速．

规律方法1、带电粒子在复合场中的运动2、带电粒子在叠加场中的运动3、磁偏转技术的应用

三种场的性质特点：

电场磁场重力场

力的大小①F=qE

②与电荷的运动状态无关，在匀强电场中,电场力为恒力。与电荷的运动状态有关，

①电荷静止或v∥B时，不受f洛，

②v⊥B时洛仑兹力最大

f洛=qBv①G=mg

②与电荷的运动状态无关

力的方向正电荷受力方向与E方向相同，(负电荷受力方向与E相反)。f洛方向⊥(B和v)所决定的平面，(可用左手定则判定)总是竖直向下

力做功特点做功多少与路径无关，只取决于始末两点的电势差，

W=qUAB=ΔEf洛对电荷永不做功，只改变电荷的速度方向，不改变速度的大小做功多少与路径无关，只取决于始末位置的高度差，

W=mgh=ΔEp

带电质点在复合场中运动，受力特点复杂，运动多形式、多阶段、多变化。

解题的关键：受力分析、运动分析、动态分析、临界点的挖掘及找出不同运动形式对应不同的物理规律。

扩展阅读

高考物理第一轮带电粒子在复合场中的运动专项复习

第十课时：带电粒子在复合场中的运动习题课
1、空间存在一匀强磁场B，其方向垂直纸面向里，另有一个点电荷+Q的电场，如图所示，一带电-q的粒子以初速度v0从某处垂直电场、磁场入射，初位置到点电荷的距离为r，则粒子在电磁场中的运动轨迹可能为（）
A．以点电荷+Q为圆心，以r为半径的在纸平面内的圆周
B．开始阶段在纸面内向向右偏转的曲线
C．开始阶段在纸面内向向左偏转的曲线D．沿初速度v0方向的直线
2、三个质量相同的质点a、b、c带有等量的正电荷，由静止开始同时从相同的高度落下，下落中b、c分别进入如图所示的匀强电场和匀强磁场中，设它们都能落到同一平面上，不计空气阻力，则有：（）
A、落地时a的动能最大B、落地时a和c的速度大小相同
C、a和c同时到达平面D、c比a、b质点先到达平面
3、如图，MN与水平面之间有一正交的匀强电场和磁场，在MN的上方带正电的小球A，由静止开始下落，经复合场后到达水平面，空气阻力不计，以下说法中正确的是：（）
A、在复合场中，小球作匀变速运动
B、在复合场中，小球的电势能将减小
C、小球由静止下落到水平面时的动能大于它重力势能的减少量
D、如仅增加B，小球至平面的动能不变
4、关于带电粒子的运动，下列正确的是：()
A、沿着磁力线运动飞入磁场，磁场力做功，动能增加
B、沿着电力线飞入匀强电场，电场力做功，动能不一定增加
C、只有垂直磁力线飞入匀强磁场中时，磁场力不作功
D、垂直于电力线方向飞入匀强电场，在电场中运动，电场力不做功
5、如图所示，在y0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外，一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y=h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x=2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y=－2h处的P3点，不计重力．求：（1)电场强度的大小；
(2)粒子到达P2时速度的大小和方向；
(3)磁感应强度的大小．
6、在竖直平面内有一圆形绝缘轨道，半径R=1m，匀强磁场垂直于轨道平面向内，一质量为m=1×10－3kg、带电量为q=+3×10－3C的小球，可在其内壁滑动。开始时，在最低点处给小球一个水平向右的初速度v0，使小球在竖直面内逆时针做圆周运动，图甲是小球在竖直面内做圆周运动的速率v随时间变化的情况，图乙是小球所受轨道的弹力F随时间变化的情况，结合图象所给数据，求：（1）磁感应强度的大小（2）小球初速度的大小

7、某空间存在着变化的电场和另一变化的磁场，电场方向向右，即图示中由b点到C点的方向，电场强度大小变化如图中E—t图象，磁感应强度变化如图中B－t图象．已知ab垂直于bc，ac=2bc，在a点，从第1s末时刻开始，每隔2s有一相同带电粒子（粒子重力不计）沿ab方向以速度v射出，这些粒子都恰能击中c点，且粒子在ac间运动时间小于1s，求：
（1）图象中E0和B0的比值；
（2）第二个粒子和第一个粒子从射出到击中C点所用的时间的比值。

高考物理第一轮带电粒子在复合场中的运动复习学案

第四课时带电粒子在复合场中的运动

【教学要求】
1．了解电场、磁场、重力场等对带电粒子作用力的特点。
2．能应用动力学有关知识分析计算带电粒子在复合场中的运动问题。
【知识再现】
一、复合场
这里所说的复合场是指电场、磁场、重力场并存，或其中某两种场并存的场，带电粒子在这些复合场中运动时，必须同时考虑电场力、洛伦兹力和重力的作用或其中某两种力的作用，因此对粒子的运动形式的分析就显得极为重要．
二、带电粒子在复合场中的运动
1．当带电粒子在复合场中所受的合外力为零时，粒子将做或。.
2．当带电粒子所受的合外力与运动方向在同一条直线上时，粒子将做。
3．当带电粒子所受的合外力充当向心力时，粒子将做。
4．当带电粒子所受的合外力的大小、方向均是不断变化时，则粒子将做变加速运动，这类问题一般只能用能量关系处理．
知识点一带电粒子在复合场中受力特点
1．重力：若为基本粒子(如电子、质子、α粒子、离子等)一般不考虑重力；若为带电颗粒(如液滴、油滴、小球、尘埃等)一般需考虑重力。
2．电场力：带电粒子(体)在电场中一定受到电场力作用，在匀强电场中，电场力为恒力，大小为F＝qE。电场力的方向与电场的方向相同或相反。电场力做功也与路径无关，只与初末位置的电势差有关，电场力做功一定伴随着电势能的变化。
3．洛伦兹力：带电粒子(体)在磁场中受到的洛伦兹力与运动的速度(大小、方向)有关，洛伦兹力的方向始终和磁场方向垂直，又和速度方向垂直，故洛伦兹力永远不做功，也不会改变粒子的动能。
【应用1】关于带负电的粒子(重力不计)，下面说法中正确的是()
A．沿电场线方向飞入匀强电场，电场力做功，动能增加
B．垂直电场线方向飞入匀强电场，电场力做功，动能增加
C．沿磁感线方向飞入匀强磁场，磁场力做功，动能增加
D．垂直磁感线方向飞入匀强磁场，磁场力不做功，动能不变
导示:带负电的粒子沿电场线方向飞入匀强电场电场力做负功,动能减少,A错。垂直电场线方向飞入匀强电场，电场力一定做正功，动能增加，B对。沿磁感线方向飞入匀强磁场，磁场力为零，C错。垂直磁感线方向飞入匀强磁场，磁场力不为零，但与速度垂直，不做功，动能不变，D对。故选BD。
知识点二在复合场中运动分析方法
I．弄清复合场的组成，一般有磁场、电场复合，磁场、重力场复合，磁场、电场、重力场三者复合。
2．正确受力分析，除重力、弹力、摩擦力外要特别注意静电力和磁场力的分析。
3．确定带电粒子的运动状态，注意运动情况和受力情况的结合。
4．对于粒子连续通过几个不同情况场的问题，要分阶段进行处理。
5．画出粒子运动轨迹，灵活选择不同的运动规律。
【应用2】空间存在水平方向正交的匀强电场和匀强磁场，其大小分别为E＝10N／C，B＝1T，方向如图所示，有一质量m=2.0×lO—6kg，带正电荷q＝2.0×lO—6C的微粒，在此空间做直线运动，试求其速度大小和方向。
导示:微粒不可能做变速直线运动，否则和v方向垂直的洛伦兹力的变化将使合外力与速度方向不同而做曲线运动，故微粒只能做匀速直线运动。微粒受重力、电场力和洛伦兹力在同一竖直平面内。合力为零，如图所示，则
即微粒以20m／s与电场方向成60°角斜向上的速度做匀速直线运动
【应用2】带电液滴从h高处自由落下，进入一处匀强电场与匀强磁场互相垂直的区域，磁场方向垂直纸面，磁感应强度为B，电场强度为E。已知液滴在此区域中做匀速圆周运动，如图所示，由此可得圆周的半径是多少?
导示:设带电液滴的质量为m，带电荷量为q，刚进入电场、磁场区域时的速度为v，则有：
自由下落过程
进入电、磁场区域后重力和电场力为恒力，要做匀速圆周运动，则必有：qE＝mg
【应用2】如图所示，质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以初速v0垂直射入相互正交的匀强电场E和匀强磁场B，从P点离开该区域的速率为vP，此时侧移量为s，下列说法中正确的是（）
A．在P点带电粒子所受磁场力有可能比电场力大
B．带电粒子的加速度大小恒为
C．带电粒子到达P点的速率
D．带电粒子到达P点的速率
导示:带电粒子进入电场时，受到的电场力FE＝Eq竖直向上，受到的磁场力FB＝Bqv竖直向下，由于这时FEFB，粒子向上偏转且能从P点射出；粒子在侧移过程中，电场力对其做正功，其速率v不断增大，FB亦随之增大，故到达P点时有可能使FBFE，选项A正确。带电粒子进入该区域后，芦FB、FE通常不在同一直线上，加速度a除进入瞬间为外，其他各处均不为该值，选项B错。由于带电粒子在正交电、磁场中受洛伦兹力和电场力、做变加速运动，其轨迹既非圆弧，亦非抛物线，不能用匀变速运动有关规律求解vP，可考虑用动能定理求解，在以上过程中洛伦兹力对带电粒子不做功，电场力对其做正功，则有
，C正确。故选AC。
1．当粒子所受电场力和洛伦兹力的合力不为零时，粒子做曲线运动，这时其轨迹既非圆弧，亦非抛物线，属变加速曲线运动，不能用匀变速动动或圆周运动等规律解答。2．洛伦兹力是与速度v相关的物理量，当速度变化(大小、方向)时，洛仑兹力也将随之改变，要注意对粒子的动态分析。
类型一动态分析问题
【例1】如图所示，空间某—区域有水平向右的匀强电场E，垂直纸面向外的匀强磁场B。竖直固定的绝缘杆上套有一个带正电的小球，电荷量为q，质量为rn。小球和杆间的动摩擦因数为μ且mg≥μqE。现使小球由静止释放，试求小球在下滑过程中的最大加速度和最大速度。
该题目是一个动态分析问题，要明确由于洛伦兹力的变化，导致小球所受弹力的方向也发生了改变。若磁场方向垂直纸面向里则小球在下滑过程中的最大加速度和最大速度是多少?
类型二带电粒子在组合场中分析
【例2】(07北京西城)如图所示的坐标系，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向。在x轴上方空间的第一、第二象限内，既无电场也无磁场，在第三象限，存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直于xy平面(纸画)向里的匀强磁场，在第四象限，存在沿y轴负方向、场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场。一质量为m、电量为q的带电质点，从y轴上y＝h处的P1点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限。然后经过x轴上x＝一2h处的P2点进入第三象限，带电质点恰好能做匀速圆周运动，之后经过y轴上y＝一2h处的P3点进入第四象限。已知重力加速度为g。求：
(1)粒子到达P2点时速度的大小和方向；
(2)第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小；
(3)带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度的大小和方向。
导示:(1)质点从P1到P2，由平抛运动规律：
质点速度最小，即在水平方向分量vmin=vcos45°=，方向沿x轴正方向。
1．(07山东潍坊)空间处有竖直向下的匀强电场，水平向北的匀强磁场，若在该空间有一电子沿直线运动.不计电子重力，则该电子的运动方向不可能的是（）
A．水平向东B．水平向西C．竖直向上D．竖直向下
2．(07苏锡常镇二模)如图所示的区域中，左边为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，右边是一个电场强度大小未知的匀强电场，其方向平行于OC且垂直于磁场方向．一个质量为m、电荷量为-q的带电粒子从P孔以初速度V0沿垂直于磁场方向进人匀强磁场中，初速度方向与边界线的夹角θ＝600，粒子恰好从C孔垂直于OC射入匀强电场，最后打在Q点，已知OQ＝2OC，不计粒子的重力，求：(l)粒子从P运动到Q所用的时间t。(2)电场强度E的大小(3)粒子到达Q点时的动能EkQ

3．(07海淀)如图所示，两块带电金属板a、b水平正对放置，在板间形成匀强电场，电场方向竖直向上。板间同时存在与电场正交的匀强磁场，假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域。一束电子以一定的初速度vo从两板的左端中央，沿垂直于电场、磁场的方向射入场中，无偏转的通过场区。
已知板长l=10.0cm，两板间距d=3.0cm，两板间电势差U=150V，v0=2.0×10-7m/s。电子所带电荷量与其质量之比e/m=1.76×1011C/kg，电子电荷量e=1.60×10-19C，不计电子所受重力和电子之间的相互作用力。（1）求磁感应强度B的大小；（2）若撤去磁场，求电子离开电场时偏离入射方向的距离y；（3）若撤去磁场，求电子穿过电场的整个过程中动能的增加量△Ek。

4．(07南京综合检测)如图所示，坐标系xOy位于竖直平面内，在该区域内有场强E=12N/C、方向沿x轴正方向的匀强电场和磁感应强度大小为B=2T、沿水平方向且垂直于xOy平面指向纸里的匀强磁场．一个质量m=4×10kg，电量q=2.5×10C带正电的微粒，在xOy平面内做匀速直线运动，运动到原点O时，撤去磁场，经一段时间后，带电微粒运动到了x轴上的P点．取g＝10m／s2，求：（1）P点到原点O的距离；（2）带电微粒由原点O运动到P点的时间．

参考答案
1．BCD
2．(1)
(2)(3)
3．:（1）
（2）
（3）
4．（1）OP＝15m（2）t＝1.2s

带电粒子在复合场中的运动

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带电粒子在复合场中的运动

要点一复合场（叠加场）
即学即用
1.一带电粒子以初速度v0先后通过匀强电场E和匀强磁场B,如图甲所示,电场和磁场对粒子做功为W1;若把电场和磁场正交叠加后,如图乙所示,粒子仍以v0E/B的速度穿过叠加场区,电场和磁场对粒子做功为W2（不计重力的影响）,则（）B.W1W2
C.W1W2D.无法比较
答案C
要点二带电粒子在复合场中的运动分析
即学即用
2.如图所示,与电源断开的带电平行金属板相互正对水平放置,两板间存在着水平方向的
匀强磁场.某带电小球从光滑绝缘轨道上的a点由静止开始滑下,经过轨道端点P（轨
道上P点的切线沿水平方向）进入板间后恰好沿水平方向做直线运动.若保持磁感应强度不变,使两板间距离稍减小一些,让小球从比a点稍低一些的b点由静止开始滑下,在经P点进入板间的运动过程中（）
A.洛伦兹力对小球做负功
B.小球所受电场力变大
C.小球一定做曲线运动
D.小球仍可能做直线运动
答案C

题型1带电粒子在复合场中的平衡问题
【例1】设在地面上方的真空室内存在匀强电场和匀强磁场.已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的,电场强度的大小E=4.0V/m,磁感应强度的大小B=0.15T.今有一个带负电的质点以v=20m/s的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动,求此带电质点的电荷量与质量之比q/m以及磁场的所有可能方向.（角度可用反三角函数表示）
答案1.96C/kg,与重力夹角arctan斜向下的一切可能方向
题型2带电粒子在复合场中的曲线运动问题
【例2】ab、cd为平行金属板,板间匀强电场场强E=100V/m,板间同时存在如图所示的匀强磁
场,磁感应强度B=4T,一带电荷量q=1×10-8C,质量m=1×10-10?kg的微粒,以速度v0=30m/s
垂直极板进入板间场区,粒子做曲线运动至M点时速度方向与极板平行,这一带电粒子恰与另
一质量和它相等的不带电的微粒吸附在一起做匀速直线运动,不计重力.求:
（1）微粒带何种电荷.
（2）微粒在M点与另一微粒吸附前的速度大小.
（3）M点距ab极板的距离.
答案（1）负电（2）50m/s?（3）0.08m
题型3情景建模
【例3】如图甲所示,场强水平向左、大小E=3V/m的匀强电场中,有一倾角θ=37°的光滑绝缘斜面（足够大）垂直斜面方向有一磁场,磁感强度随时间的变化规律如图乙所示.在t=0时刻,质量m=4×10-3kg、电荷量q=10-2C的带负电的小球在O点获得一沿斜面向上的瞬时速度v=1m/s,求小球在t=0.32πs时间内运动的路程.（g=10m/s2,
sin37°=0.6,cos37°=0.8）

答案0.32πm

1.（2009承德模拟）如图所示,空间的某个复合场区域内存在着方向相互垂直的匀强电
场和匀强磁场.质子由静止开始经一加速电场加速后,垂直于复合场的界面进入并沿直
线穿过场区,质子从复合场区穿出时的动能为Ek.那么氘核同样由静止开始经同一加速
电场加速后穿过同一复合场后的动能Ek′的大小是（）
A.Ek′=EkB.Ek′EkC.Ek′EkD.条件不足,难以确定
答案B
2.（2009济宁统考）如图所示,在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,电荷量为q的液滴在竖
直面内做半径为R的匀速圆周运动,已知电场强度为E,磁感应强度为B,则油滴的质量和环绕
速度分别为（）
A.B.C.BD.
答案D
3.如图所示,在互相垂直的水平方向的匀强电场（E已知）和匀强磁场（B已知）中,有一固定的
竖直绝缘杆,杆上套一个质量为m、电荷量为+q的小球,它们之间的摩擦因数为μ,现由静止释
放小球,试求小球沿棒运动的最大加速度和最大速度.（mgμqE,小球的带电荷量不变）
答案g-
4.如图所示,一质量为m,带电荷量为+q的小物体,在水平方向的匀强磁场B中,从倾角为
θ的绝缘光滑足够长的斜面上由静止开始下滑,求:
（1）此物体在斜面Q上运动的最大速度.
（2）此物体在斜面上运动的距离.
（3）此物体在斜面上运动的时间.
答案（1）

高考物理第一轮总复习带电粒子在电场中的运动教案30

古人云，工欲善其事，必先利其器。教师要准备好教案，这是每个教师都不可缺少的。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐，帮助教师缓解教学的压力，提高教学质量。教案的内容要写些什么更好呢？下面的内容是小编为大家整理的高考物理第一轮总复习带电粒子在电场中的运动教案30，欢迎阅读，希望您能阅读并收藏。

带电粒子在电场中的运动

一、带电物体在电场中的运动

带电物体（一般要考虑重力）在电场中受到除电场力以外的重力、弹力、摩擦力，由牛顿第二定律来确定其运动状态，所以这部分问题将涉及到力学中的动力学和运动学知识。

二、带电粒子在电场中的运动

带电微粒子在电场中的运动一般不考虑粒子的重力．带电粒子在电场中运动分两种情况：

第一种是带电粒子垂直于电场方向进入电场，在沿电场力的方向上初速为零，作类似平抛运动．

第二种情况是带电粒子沿电场线进入电场，作直线运动．

⑴加速电场

加速电压为U，带电粒子质量为m，带电量为q，假设从静止开始加速，则根据动能定理

，………………①所以离开电场时速度为

⑵在匀强电场中的偏转运动（记住这些结论）

如图所示，板长为L，板间距离为d，板间电压为U，带电粒子沿平行于带电金属板以初速度v0进入偏转电场，飞出电场时速度的方向改变角α。

①两个分运动(类平抛)：垂直电场方向：匀速运动，vx＝v0平行E方向：初速度为零,加速度为a的匀加速直线运动

加速度：………………②再加磁场不偏转时：…………②

水平：L1=vot1……………………………③在电场中运动的时间t1＝L/v0

竖直：…………………………④

②飞出电场时竖直侧移：

v0、U偏来表示；U偏、U加来表示；U偏和B来表示

飞出偏转电场竖直速度：Vy=at1=

③偏转角的正切值tan=(θ为速度方向与水平方向夹角)

④不论带电粒子的m、q如何，在同一电场中由静止加速后，再进入同一偏转电场，它们飞出时的侧移和偏转角是相同的

(即它们的运动轨迹相同)所以两粒子的偏转角和侧移都与m与q(比荷)无关．

注意：这里的U加与U偏不可约去，因为这是偏转电场的电压与加速电场的电压，二者不一定相等．

⑤出场速度的反向延长线跟入射速度相交于O点，粒子好象从中心点射出一样(即)

⑥粒子在电场中运动，一般不计粒子的重力，个别情况下需要计重力，题目中会说时或者有明显的暗示。

⑶若再进入无场区：做匀速直线运动。

水平：L2=vot2⑤

竖直：=(简捷)⑥

总竖直位移：

静电场中的几个重要结论：

①匀强电场中，相互平行的两线线段的端点的电势差相等。任意一段线段中点的电势等于两端点电势的平均值。

②三个电荷平衡问题：（没有其它力作用）电性：两相夹异；电量：两大夹小。

③两个电荷量之和这定值时，当且仅当它们的电荷量相等时，两电荷间的库仑力最大。

④带电粒子垂直进入匀强电场，它离开电场时，就好象从初速度方向位移的中点沿直线射出来的。

⑤电容器上的电荷量变化，等于通过跟它串联的电器的电荷量。