带电粒子在电场中加速与偏转.ppt

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1、关于带电粒子在电场中加速与偏转现在学习的是第1页，共14页若带电粒子在电场中所受合力为零时，即若带电粒子在电场中所受合力为零时，即F0时，粒子将保持静止状态或匀速直线时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。运动状态。现在学习的是第2页，共14页例例：带电粒子在电场中处于静止状态，该粒：带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电子带正电还是负电?+-F电电带电体带负电带电体带负电。mg现在学习的是第3页，共14页一一.带电粒子在电场中的加速带电粒子在电场中的加速212qEdvWmqU 22qUmmvqEd 若不计粒子重力，则该粒子沿电场若不计粒子重力，则该粒子沿电场线做线做。由动能定理

2、得：由动能定理得：由此可得：此粒子到达负极板时的速度为：由此可得：此粒子到达负极板时的速度为：现在学习的是第4页，共14页mqUvmvU2021q2【动动能能定定理理解解法法】mqUdmdqUvadvmdqUmqE222a2得：由：加速度：【牛顿运动定律解法】【思考】【思考】对比两种解法，哪种方法更简洁？对比两种解法，哪种方法更简洁？现在学习的是第5页，共14页解解:根据动能定理得根据动能定理得:emeUv2所以sm/1091.02500106.123019sm/1037例一例一.炽热的金属丝可以发射电子，其质量为炽热的金属丝可以发射电子，其质量为0.910.9110-30kg。在金属丝和金属

3、板间加以电压。在金属丝和金属板间加以电压U=2500VU=2500V，发射出，发射出的电子在真空中加速后，从金属板的小孔穿出。电的电子在真空中加速后，从金属板的小孔穿出。电子穿出时的速度有多大？设电子刚离开金属丝时的子穿出时的速度有多大？设电子刚离开金属丝时的速度为零。速度为零。221mvqU现在学习的是第6页，共14页 如图所示的电场中有如图所示的电场中有A、B两点两点，A、B的电势差的电势差UAB100V，一个质，一个质量为量为m=2.010-12kg、电量为、电量为q=-5.010-8C的带电粒子，以初速度的带电粒子，以初速度v0=3.0103m/s由由A点运动到点运动到B点，求粒子点，

4、求粒子到达到达B点时的速率。（不计粒子重力）点时的速率。（不计粒子重力）A A-v0B B202vmqUvABsm/10232022121mvmvqUABq为为负负强化练习强化练习现在学习的是第7页，共14页 在点电荷在点电荷Q的电场中有的电场中有A、B两点，两点，将质子和将质子和粒子分别从粒子分别从A点由静止释放，已知点由静止释放，已知质子和质子和粒子的电性相同，带电量之比为粒子的电性相同，带电量之比为1:2，质量之比为，质量之比为1:4，则到达，则到达B点时，它们的速点时，它们的速度大小之比为多少？度大小之比为多少？AB B121241122121mqmqvv解：质子和解：质子和粒子从粒子

5、从A A到到B B运动过运动过程中，分别应用动能定理得程中，分别应用动能定理得211121vmUqAB222221vmUqAB联立两式可解出它们到达联立两式可解出它们到达B B点时的速度大小之比为点时的速度大小之比为 例二：例二：现在学习的是第8页，共14页【练习】【练习】下列粒子从初速度为零的状态经过电压为下列粒子从初速度为零的状态经过电压为U U的电场后，哪种粒子的速度最大？的电场后，哪种粒子的速度最大？）钠钠离离子子（）粒粒子子（）氘氘核核（）质质子子（NaHeHHA.D.C.B.422111XAZ质量数（质子数与中子质量数（质子数与中子数的总和）数的总和）质子数质子数现在学习的是第9页

6、，共14页下列粒子由静止经加速电压为下列粒子由静止经加速电压为U U的电场加速后，的电场加速后，哪种粒子动能最大哪种粒子动能最大 （）哪种粒子速度最大哪种粒子速度最大 （）A A、质子、质子 B B、电子、电子 C C、氘核、氘核 D D、氦核、氦核 例与练例与练mqUv2qUmvEk221与与电量电量成正比成正比与与比荷平方根比荷平方根成正比成正比DB现在学习的是第10页，共14页二二.带电粒子在电场中的偏转带电粒子在电场中的偏转带电粒子在电场中作带电粒子在电场中作类平抛运动类平抛运动时时 间：间：0tlv 加速度：加速度：qEmFUdammq电场方向的位移：电场方向的位移：2202122q

7、lUdmtyva 电场方向的速度：电场方向的速度：0yqlUdvatmv出电场时的方向：出电场时的方向：20yxtqlUdvvgmv 现在学习的是第11页，共14页如图所示，在真空中竖直放置一对金属板如图所示，在真空中竖直放置一对金属板x x和和x x,加加电压电压U U1 1;水平放置一对金属板水平放置一对金属板Y Y和和Y Y，板间距离为，板间距离为d d。加电压加电压U U2 2，一电荷量为，一电荷量为-q-q质量为质量为mm的带电粒子从的带电粒子从x x极板极板由静止出发。试分析带电粒子的运动情况。由静止出发。试分析带电粒子的运动情况。(不计粒子不计粒子的重力的重力)+-+_U1U2-

8、qm物理模型：先加速物理模型：先加速 后偏转后偏转L Lv0v加速加速偏转偏转现在学习的是第12页，共14页VVxVy-V0+U 例四例四 、如图、如图,设质量为设质量为m,m,电量为电量为q q的带电粒子以初速度的带电粒子以初速度V V0 0沿垂沿垂直于电场的方向进入长为直于电场的方向进入长为L,L,间距为间距为d,d,电势差为电势差为U U的平行金属板间的平行金属板间的匀强电场中的匀强电场中,若不计粒子的重力若不计粒子的重力.(1)粒子穿越电场的时间粒子穿越电场的时间 t粒子在垂直电场方向以粒子在垂直电场方向以V0做匀速直线运动做匀速直线运动,L=V0 t,(2)(2)粒子离开电场时的速度粒子离开电场时的速度V V粒子沿电场方向做匀加速直线运动粒子沿电场方向做匀加速直线运动,加速度加速度mdqUa 0mdVqUlatVy202022)(mdVqUlVVyVxV粒子离开电场时平行电场方向的分速度粒子离开电场时平行电场方向的分速度所以所以:L0VLt 得得现在学习的是第13页，共14页感谢大家观看感谢大家观看现在学习的是第14页，共14页