带电粒子在电场中的运动(1)讲课教案.ppt
带电粒子在电场中的运动(1)1、平衡状态、平衡状态2、变速直线运动、变速直线运动:加速或减速加速或减速3、匀变速曲线运动：偏转、匀变速曲线运动：偏转4、圆周运动、圆周运动 二、带电粒子在电场中的运动可能有几种运二、带电粒子在电场中的运动可能有几种运动形式？在匀强电场中呢？动形式？在匀强电场中呢？运动轨迹和过程分析运动轨迹和过程分析 带电粒子运动形式决定于：粒子的受力情况和带电粒子运动形式决定于：粒子的受力情况和初速度情况初速度情况例：带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电?+-Eqmg分析：带电粒子处于静止状态，F0，Eq=mg，因为所受重力竖直向下，所以所受电场力必为竖直向上。又因为场强方向竖直向下，所以带电体带负电。二二、带电粒子在电场中的加速、带电粒子在电场中的加速VU+-在真空中的一对平行金在真空中的一对平行金属板，板间距为属板，板间距为d,d,两板间加两板间加电压为电压为U U，一正电荷电量为，一正电荷电量为q,q,质量为质量为m.m.静止在正极板处，静止在正极板处，求离开电场时的速度求离开电场时的速度V V2 2。处理方法：处理方法：a.用运动和力的观点用运动和力的观点 b.用功和能观点用功和能观点带电粒子在匀强电场中的加速带电粒子在匀强电场中的加速、动力学方法：、动力学方法：A AB BU Ud dE E+F Fv由牛顿第二定律：由牛顿第二定律：由运动学公式：由运动学公式：初速度初速度不不为零为零呢？呢？只适用于只适用于匀强电场匀强电场2 2、动能定理：、动能定理：A AB BU Ud dE E+v由动能定理：由动能定理：也适用于也适用于非非匀强电场匀强电场 下列粒子从初速度为零的状态经加下列粒子从初速度为零的状态经加速电压为速电压为U的电场后，哪种粒子速度最的电场后，哪种粒子速度最大大（）A、质子、质子 B、氘核、氘核 C、氦核、氦核 D、钠离子、钠离子A哪种粒子动能最大（哪种粒子动能最大（）C与与电量电量成正比成正比与与比荷平方比荷平方根根成正比成正比例与练例与练2 2、如图所示，如图所示，MM、N N是在真空中竖直放置的两块是在真空中竖直放置的两块平行金属板，质量为平行金属板，质量为mm、电量为、电量为+q+q的带电粒子，的带电粒子，以极小的初速度由小孔进入电场，当以极小的初速度由小孔进入电场，当MM、N N间电间电压为压为U U时，粒子到达时，粒子到达N N板的速度为板的速度为v，如果要使这，如果要使这个带电粒子到达个带电粒子到达N N板的速度为板的速度为2 2v ，则下述方法，则下述方法能满足要求的是（能满足要求的是（）A A、使、使MM、N N间电压增加为间电压增加为2U 2U B B、使、使MM、N N间电压增加为间电压增加为4U 4U C C、使、使MM、N N间电压不变，距离减半间电压不变，距离减半 DD、使、使MM、N N间电压不变，距离加倍间电压不变，距离加倍 例与练例与练MMN NU Ud d+v与与电压平方电压平方根根成正比成正比B3 3、如图所示的电场中有如图所示的电场中有A A、B B两点，两点，A A、B B的电势的电势差差U UABAB100V100V，一个质量为，一个质量为m=m=2.0102.010-12-12kgkg、电量为电量为q=q=-5.010-5.010-8-8C C的带电粒子，以初速度的带电粒子，以初速度v0=3.0103.0103 3m/sm/s由由A A点运动到点运动到B B点，求粒子到达点，求粒子到达B B点时的速率。（不计粒子重力）点时的速率。（不计粒子重力）例与练例与练A A-v0B Bq为为负负三、带电粒子在匀强电场中的偏转三、带电粒子在匀强电场中的偏转 ld+-+Uv0q、m三、带电粒子在匀强电场中的偏转三、带电粒子在匀强电场中的偏转 ld+-+Uv0q、mF+vv0vyy偏转角偏转角侧移侧移类平抛运动类平抛运动三、带电粒子在匀强电场中的偏转三、带电粒子在匀强电场中的偏转(侧移）侧移）与粒子比荷与粒子比荷q/m成正比成正比与粒子初速度与粒子初速度v0平方成反比平方成反比与电场的属性与电场的属性U、l、d有关有关三、带电粒子在匀强电场中的偏转（偏转角）三、带电粒子在匀强电场中的偏转（偏转角）与粒子比荷与粒子比荷q/m成正比成正比与粒子初速度与粒子初速度v0平方成反比平方成反比与电场的属性与电场的属性U、l、d有关有关类平抛运动类平抛运动4 4、质量为质量为质量为质量为mmmm、带电量为、带电量为、带电量为、带电量为q q q q的粒子以初速度的粒子以初速度的粒子以初速度的粒子以初速度v v从中线从中线从中线从中线垂直进入偏转电场，刚好离开电场，它在离开电垂直进入偏转电场，刚好离开电场，它在离开电垂直进入偏转电场，刚好离开电场，它在离开电垂直进入偏转电场，刚好离开电场，它在离开电场后偏转角正切为场后偏转角正切为场后偏转角正切为场后偏转角正切为0.50.50.50.5，则下列说法中正确的是，则下列说法中正确的是，则下列说法中正确的是，则下列说法中正确的是（）A A A A、如果偏转电场的电压为原来的一半，则粒子、如果偏转电场的电压为原来的一半，则粒子、如果偏转电场的电压为原来的一半，则粒子、如果偏转电场的电压为原来的一半，则粒子离开电场后的偏转角正切为离开电场后的偏转角正切为离开电场后的偏转角正切为离开电场后的偏转角正切为0.250.250.250.25 B B B B、如果带电粒子的比荷为原来的一半，则粒子、如果带电粒子的比荷为原来的一半，则粒子、如果带电粒子的比荷为原来的一半，则粒子、如果带电粒子的比荷为原来的一半，则粒子离开电场后的偏转角正切为离开电场后的偏转角正切为离开电场后的偏转角正切为离开电场后的偏转角正切为0.250.250.250.25 C C C C、如果带电粒子的初速度为原来的、如果带电粒子的初速度为原来的、如果带电粒子的初速度为原来的、如果带电粒子的初速度为原来的2 2 2 2倍，则粒子倍，则粒子倍，则粒子倍，则粒子离开电场后的偏转角正切为离开电场后的偏转角正切为离开电场后的偏转角正切为离开电场后的偏转角正切为0.250.250.250.25 D D D D、如果带电粒子的初动能为原来的、如果带电粒子的初动能为原来的、如果带电粒子的初动能为原来的、如果带电粒子的初动能为原来的2 2 2 2倍，则粒子倍，则粒子倍，则粒子倍，则粒子离开电场后的偏转角正切为离开电场后的偏转角正切为离开电场后的偏转角正切为离开电场后的偏转角正切为0.250.250.250.25例与练例与练偏转角正切与偏转角正切与比荷成正比比荷成正比偏转角正切与偏转角正切与初动能成反比初动能成反比偏转角正切与偏转角正切与电压成正比电压成正比5 5、质子、质子(质量为质量为mm、电量为、电量为e)e)和二价氦离子和二价氦离子(质量为质量为4m4m、电量为、电量为2e)2e)以相同的以相同的初动能初动能垂垂直射入同一偏转电场中，离开电场后，它直射入同一偏转电场中，离开电场后，它们的偏转角正切之比为们的偏转角正切之比为 ，侧移之，侧移之比为比为 。例与练例与练与与电量电量成正比成正比与与电量电量成正比成正比1010、如图所示，有一电子、如图所示，有一电子(电量为电量为e e、质量为、质量为m)m)经电压经电压U U0 0加速后，沿平行金属板加速后，沿平行金属板A A、B B中中心线进入两板，心线进入两板，A A、B B板间距为板间距为d d、长度为、长度为L L，A A、B B板间电压为板间电压为U U，屏，屏CDCD足够大，距离足够大，距离A A、B B板右边缘板右边缘2L2L，ABAB板的中心线过屏板的中心线过屏CDCD的中心且与屏的中心且与屏CDCD垂直。试求电子束打在屏垂直。试求电子束打在屏上的位置到屏中心间的距离。上的位置到屏中心间的距离。例与练例与练此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
