5.带电粒子在电场中的运动[学习目标]1.了解带电粒子在电场中的运动特点。(重点)2.会根据牛顿运动定律及运动学公式研究带电粒子在电场中的运动。(难点)3.会运用静电力做功、电势、电势差的概念,根据功能关系研究带电粒子在电场中的运动。(重点)4.了解示波管的构造和基本原理。一、带电粒子的加速1.带电粒子在电场中加速(直线运动)的条件:只受电场力作用时,带电粒子的速度方向与电场强度的方向相同或相反。2.分析带电粒子加速问题的两种思路(1)利用牛顿第二定律结合匀变速直线运动公式来分析。(2)利用静电力做功结合动能定理来分析。二、带电粒子的偏转1.条件:带电粒子的初速度方向跟电场力的方向垂直。2.运动性质:带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,运动轨迹是一条抛物线。3.分析思路:同分析平抛运动的思路相同,利用运动的合成与分解思想解决相关问题。三、示波管的原理1.构造:示波管主要由电子枪、偏转电极(XX′和YY′)、荧光屏组成,管内抽成真空。2.原理(1)给电子枪通电后,如果在偏转电极XX′和YY′上都没有加电压,电子束将打在荧光屏的中心O点。甲示波管的结构乙荧光屏(从右向左看)(2)示波管的YY′偏转电极上加的是待测的信号电压,使电子沿YY′方向偏转。(3)示波管的XX′偏转电极上加的是仪器自身产生的锯齿形电压(如图所示),叫作扫描电压,使电子沿XX′方向偏转。扫描电压1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)基本带电粒子在电场中不受重力。(×)(2)带电粒子仅在电场力作用下运动时,动能一定增加。(×)(3)带电粒子在匀强电场中偏转时,其速度和加速度均不变。(×)(4)带电粒子在匀强电场中无论是直线加速还是偏转,均做匀变速运动。(√)(5)示波管电子枪的作用是产生高速飞行的电子束,偏转电极的作用是使电子束发生偏转,打在荧光屏的不同位置。(√)2.如图所示,在匀强电场(电场强度大小为E)中,一带电荷量为-q的粒子(不计重力)的初速度v0的方向恰与电场线方向相同,则带电粒子在开始运动后,将()A.沿电场线方向做匀加速直线运动B.沿电场线方向做变加速直线运动C.沿电场线方向做匀减速直线运动D.偏离电场线方向做曲线运动C[带电粒子受到与运动方向相反的恒定的电场力作用,产生与运动方向相反的恒定的加速度,因此,带电粒子在开始运动后,将沿电场线做匀减速直线运动,故选项C正确。]3.电子以初速度v0沿垂直场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中,现增大两板间的电压,但仍能使电子穿过该电场。则...