教科版高三物理选修3-1 同步导学案 第1章 5 匀强电场中电势差与电场强度的关系 示波管原理
教科版高三物理选修3-1 同步导学案 第1章 5 匀强电场中电势差与电场强度的关系 示波管原理第2页

(1)公式U=Ed适用于所有电场.(×)

(2)由U=Ed可知,匀强电场中两点的电势差与这两点的距离成正比.(×)

(3)匀强电场的场强值等于沿电场线方向每单位长度上的电势差值.(√)

(4)沿电场线方向任意相同距离上的电势差必相等.(×)

(5)在匀强电场中,任意两点间的电势差等于场强与这两点间距离的乘积.(×)

二、带电粒子的加速

[导学探究] 两平行金属板间的距离为d,电势差为U.一质量为m、带正电荷q的α粒子(重力忽略不计),在电场力的作用下由静止开始从正极板向负极板运动.

(1)α粒子的加速度是多少?在电场中做何运动?

(2)计算粒子到达负极板时的速度(尝试用不同的方法).

答案 (1)α粒子的加速度为a=,做初速度为零的匀加速直线运动.

(2)方法1 利用动能定理求解.

在带电粒子的运动过程中,电场力对它做的功是W=qU

设带电粒子到达负极板时的速率为v,其动能可以写为Ek=mv2

由动能定理可知mv2=qU

于是求出v=.

方法2 利用牛顿定律结合运动学公式求解.

设粒子到达负极板时所用时间为t,则

d=at2

v=at

a=

联立解得v=.

[知识梳理]

1.带电粒子的分类及受力特点

(1)电子、质子、α粒子、离子等基本粒子,一般都不考虑重力.

(2)质量较大的微粒:带电小球、带电油滴、带电颗粒等,除有说明或有明确的暗示外,处理问题时一般都不能忽略重力.

2.分析带电粒子在电场力作用下的加速运动,有两种方法:

(1)利用牛顿第二定律F=ma和运动学公式,只能用来分析带电粒子的匀变速运动.