带电粒子在电场中的偏转----类平抛运动
【学习目标】
1.掌握带电粒子在电场中加速和偏转的规律；
2.理解电压对粒子加速和偏转的影响，并能综合利用力学常识对有关问题进行分析；
3.了解加速和偏转在实际中的应用。
【自主学习】
   1.平抛运动相关常识
2.电场相关常识（理解下列物理量的意义并写出相应公式）
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序号
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物理量
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物理意义
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计算公式
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单位
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①
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电场强度E
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②
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电场力F
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③
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电场力做功W
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④
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电荷具有的电势能EP
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⑤
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电场中某点的电势ψ
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⑥
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电场中两点间电势差UAB
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友情提醒：
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①
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电场最基本的性质是：对放入其中的电荷有 的作用
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②
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哪些公式计算时需要考虑“+、—”，哪些物理量“+、—”反映大小？哪些是矢量，表示方向？
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③
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需要考虑重力的粒子： 不计重力的粒子：质子、电子、α粒子、各种正负离子
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【典例精讲】
 1.如图所示给出了电场线或等势线，请画出带电粒子（不计重力）+q或-q在匀强电场中运动的大致轨迹。
 2.如图所示，有一带电的水平放置的平行金属板,板间电压为U，板长为L，板间距为d，现有一个质量为m，电量为+q的粒子（不计重力），从板正中间以水平初速度vo射入，并从两板之间飞出；试分析:
①带电粒子在电场中的运动性质？
②带电粒子离开电场时的速度v=？速度偏向角tanα=？
③带电粒子离开电场时速度的反向延长线与初速度方向的交点有何特点？tanα= =
④带电粒子离开电场时的偏转距离y=？带电粒子的电势能的变化△EP=？入射点和出射点间的电势差U=？假设入射点处电势ψ1=0，则出射点处电势ψ2=？
⑤如果距离平行板右端L1处有一屏幕，则带电粒子打在屏幕上位置距P点的距离Y=？
⑥如在平行板之前有一加速电压U0，带电粒子从A板由静止释放，则带电粒子离开电场时速度偏向角tanα=？带电粒子离开电场时的偏转距离y=？
⑦如上图所示，当U0=？时，粒子刚好能打到下板的中点处；当U0=？时，粒子刚好能从下板的右端飞出
3. 在xoy坐标系中有如图所示的匀强电场E，一质量为m、电量为+q的带电粒子（不计重力）从坐标原点O处以初速度v0垂直于电场线方向飞入第一象限，初速度v0的方向与x轴正方向成θ角，粒子第一次通过x轴上的A点（未画出），①请大致作出粒子的运动轨迹 ②粒子第一次通过x轴上的A点的坐标 ③UAO=? ④粒子第一次通过x轴上的A点时的速度大小和方向.
【限时训练】
1.如图，—电子具有100eV的动能．从A点垂直于电场线飞入匀强电场中，当从B点飞出电场时，速度方向跟电场强度方向成1500角．则A、B两点之间的电势差UAB＝__________V．
2.氘核(电荷量为+e，质量为2m)和氚核(电荷量为+e、质量为3m)经相同电压加速后，垂直偏转电场方向进入同一匀强电场．飞出电场时，运动方向的偏转角的正切值之比为（不计原子核所受的重力） ( )
A．1:2 B．2:1 C．1:1 D．1:4
 3.a、b、c三个α粒子（ ）由同一点垂直场强方向同时进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b恰好飞出电场，由此可以肯定（ ）
A.在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上
B.b和c同时飞离电场
C.进入电场时，c的速度最大，a的速度最小
D.动能的增量相比，c的最小，a和b的一样大
【挑战不可能】
1.如图所示，有三个质量相等、分别带正电、负电、不带电的小球，从平行板电场中的P点以相同初速度垂直于E进入电场，它们分别落到A、B、C三点，则可判断（ ）
 A．落到A点的球带正电，落到B点的球不带电
B．三小球在电场中运动的时间相等
C．三小球落到正极板上时动能EkA<EkB<EkC
D．三小球在电场中加速度aA> aB>aC
 2.如图所示，间距为d的两极板与电源相连接，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板右边缘飞出，现在使电子入射速度v0变为原来的两倍，而电子仍从原位置射入，且要求仍从正极板右边缘处飞出，则应怎么调节正极板？
 3.如图所示，间距为d的两极板充电后与电源断开，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板右边缘飞出，现在使电子入射速度v0变为原来的两倍，而电子仍从原位置射入，且要求仍从正极板右边缘处飞出，则应怎么调节正极板？
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