高三带电粒子在电场中运动学生精选PPT.ppt

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1、高三带电粒子在电场中运动学生第1页，此课件共15页哦带电粒子带电粒子在电场中的运动在电场中的运动第2页，此课件共15页哦一、带电粒子在电场中的加速问题一、带电粒子在电场中的加速问题第3页，此课件共15页哦例例例例1.1.1.1.在在在在P P P P板附近有一电子由静止开始向板附近有一电子由静止开始向板附近有一电子由静止开始向板附近有一电子由静止开始向Q Q Q Q板运动，则关于电子到板运动，则关于电子到板运动，则关于电子到板运动，则关于电子到达达达达Q Q Q Q板时的速率，下列解释正确的是板时的速率，下列解释正确的是板时的速率，下列解释正确的是板时的速率，下列解释正确的是（）A.A.A.A

2、.两板间距离越大，加速时间就两板间距离越大，加速时间就两板间距离越大，加速时间就两板间距离越大，加速时间就 越长，越长，越长，越长，则获得的速率就越大则获得的速率就越大则获得的速率就越大则获得的速率就越大.B.B.B.B.两板间距离越小，加速时间就两板间距离越小，加速时间就两板间距离越小，加速时间就两板间距离越小，加速时间就 越长，越长，越长，越长，则获得的速率就越大则获得的速率就越大则获得的速率就越大则获得的速率就越大C.C.C.C.与两板间的距离无关，仅与加速电压有关与两板间的距离无关，仅与加速电压有关与两板间的距离无关，仅与加速电压有关与两板间的距离无关，仅与加速电压有关D.D.D.D.

3、以上解释都不对以上解释都不对以上解释都不对以上解释都不对.C C PQU第4页，此课件共15页哦例例例例2 2 2 2.在点电荷在点电荷Q Q的电场中有的电场中有的电场中有的电场中有A A A A、B B B B两点，将质子和两点，将质子和两点，将质子和两点，将质子和粒子粒子粒子粒子分别从分别从分别从分别从A A点由静止释放，已知质子和点由静止释放，已知质子和粒子的电性相同，粒子的电性相同，粒子的电性相同，粒子的电性相同，带电量之比为带电量之比为带电量之比为带电量之比为1:21:2，质量之比为，质量之比为，质量之比为，质量之比为1:41:4，则到达，则到达B B B B点时，它们点时，它们点时

4、，它们点时，它们的速度大小之比为多少？的速度大小之比为多少？的速度大小之比为多少？的速度大小之比为多少？Q QAB B解：质子和解：质子和解：质子和解：质子和粒子从粒子从粒子从粒子从A A A A到到到到B B B B运动过程中，运动过程中，运动过程中，运动过程中，分别应用动能定理得分别应用动能定理得分别应用动能定理得分别应用动能定理得联立联立联立联立两式可解出它们到达两式可解出它们到达两式可解出它们到达两式可解出它们到达B B B B点时的速度大小之比为点时的速度大小之比为点时的速度大小之比为点时的速度大小之比为第5页，此课件共15页哦例例3 3 3 3在平行板电容器在平行板电容器在平行板电

5、容器在平行板电容器A A A A、B B B B两板上加上如图所示的交变电压，两板上加上如图所示的交变电压，开始开始B B板的电势比板的电势比板的电势比板的电势比A A板高，这时两板中间原来静止的电子在电场作板高，这时两板中间原来静止的电子在电场作板高，这时两板中间原来静止的电子在电场作板高，这时两板中间原来静止的电子在电场作用下开始运动，设电子在运动中不与极板发生碰撞，则下述说法用下开始运动，设电子在运动中不与极板发生碰撞，则下述说法用下开始运动，设电子在运动中不与极板发生碰撞，则下述说法用下开始运动，设电子在运动中不与极板发生碰撞，则下述说法正确的是正确的是正确的是正确的是 ()()()(

6、)A.A.在在0 0 0 0T/2T/2T/2T/2内，电场力对电子所做的功为内，电场力对电子所做的功为内，电场力对电子所做的功为内，电场力对电子所做的功为UeUeB.B.B.B.电子一直向电子一直向电子一直向电子一直向A A板运动板运动C.C.C.C.电子一直向电子一直向电子一直向电子一直向B B B B板运动板运动板运动板运动D.D.D.D.电子先向电子先向B B板运动，然后向板运动，然后向板运动，然后向板运动，然后向A A板运动，再返回板运动，再返回板运动，再返回板运动，再返回B B板做来回周期板做来回周期板做来回周期板做来回周期性运动性运动性运动性运动C CtT2TOU-UudABe第

7、6页，此课件共15页哦一、带电粒子在电场中的加速问题一、带电粒子在电场中的加速问题在匀强电场中在匀强电场中在匀强电场中在匀强电场中带电粒子做匀加速直线运动，可通过牛顿定律和匀带电粒子做匀加速直线运动，可通过牛顿定律和匀带电粒子做匀加速直线运动，可通过牛顿定律和匀带电粒子做匀加速直线运动，可通过牛顿定律和匀变速运动的运动学公式进行讨论变速运动的运动学公式进行讨论变速运动的运动学公式进行讨论变速运动的运动学公式进行讨论1.1.1.1.用力和运动的观点讨论用力和运动的观点讨论用力和运动的观点讨论用力和运动的观点讨论2.2.2.2.用功和能的观点讨论用功和能的观点讨论用功和能的观点讨论用功和能的观点讨

8、论根据动能定理，根据动能定理，根据动能定理，根据动能定理，在在在在任意电场中任意电场中任意电场中任意电场中可通过可通过可通过可通过式求解，在式求解，在式求解，在式求解，在匀强电场中匀强电场中匀强电场中匀强电场中即可即可即可即可通过通过通过通过式又可通过式又可通过式又可通过式又可通过式求解式求解式求解式求解第7页，此课件共15页哦二、带电粒子在匀强电场中二、带电粒子在匀强电场中做类平抛运动做类平抛运动第8页，此课件共15页哦n带电粒子在匀强电场中作类平抛运动，U、d、l、m、q、v0已知。（1）穿越时间t:（2）穿出速度vt（3）侧移量y （4）vt与v0的夹角第9页，此课件共15页哦例例1.1

9、.1.1.二价氧离子与一价碳离子从水平放置的平行金属板的中央二价氧离子与一价碳离子从水平放置的平行金属板的中央二价氧离子与一价碳离子从水平放置的平行金属板的中央二价氧离子与一价碳离子从水平放置的平行金属板的中央沿垂直于电场方向发射，在下列各种情况下，求它们飞出电场沿垂直于电场方向发射，在下列各种情况下，求它们飞出电场沿垂直于电场方向发射，在下列各种情况下，求它们飞出电场沿垂直于电场方向发射，在下列各种情况下，求它们飞出电场时，在竖直方向上偏移的位移大小之比？时，在竖直方向上偏移的位移大小之比？时，在竖直方向上偏移的位移大小之比？时，在竖直方向上偏移的位移大小之比？射入时速度相同射入时速度相同射

10、入时速度相同射入时速度相同.射入时动能相同射入时动能相同.经同一加速电场加速后射入经同一加速电场加速后射入.1:11:11:11:13:23:23:23:22:12:12:12:1求解物理量之比的程序设计1.找出所求量的表达式;2.先确定常量;3.再确定所求量(因变量)与表达式中自变量的比例式4.代入数值求解.第10页，此课件共15页哦三、带电粒子在电场中的加速偏转综合问题三、带电粒子在电场中的加速偏转综合问题带电粒子先经加速电场加速后进入偏转电场做类平抛运动带电粒子先经加速电场加速后进入偏转电场做类平抛运动带电粒子先经加速电场加速后进入偏转电场做类平抛运动带电粒子先经加速电场加速后进入偏转电

11、场做类平抛运动.离开电场时的偏转角离开电场时的偏转角离开电场时的偏转角离开电场时的偏转角 离开电场时的偏移量离开电场时的偏移量离开电场时的偏移量离开电场时的偏移量 带电粒子离开电场时的偏转角和偏移量均与带电粒子的质量和电量无关.只要电性相同的带电粒子,在电场中留下的轨迹相同,所以无法将电性相同的粒子分开.第11页，此课件共15页哦三、带电粒子在电场和重力场的复合场三、带电粒子在电场和重力场的复合场 中的运动中的运动第12页，此课件共15页哦例例例例1 1 1 1在真空室中有两个水平的金属板，板间的距离为在真空室中有两个水平的金属板，板间的距离为在真空室中有两个水平的金属板，板间的距离为在真空室

12、中有两个水平的金属板，板间的距离为h h h h，有一，有一，有一，有一质量为质量为质量为质量为m m m m的小油滴，带电量为的小油滴，带电量为的小油滴，带电量为的小油滴，带电量为q q q q，自上极板的下表面处由静止开，自上极板的下表面处由静止开，自上极板的下表面处由静止开，自上极板的下表面处由静止开始自由下落，当它运动到两极板间距离的中点时，给两极板加始自由下落，当它运动到两极板间距离的中点时，给两极板加始自由下落，当它运动到两极板间距离的中点时，给两极板加始自由下落，当它运动到两极板间距离的中点时，给两极板加电压电压电压电压U U U U，使电荷受到向上的电场力，使电荷受到向上的电场

13、力，使电荷受到向上的电场力，使电荷受到向上的电场力.当电压等于多大，才能使小当电压等于多大，才能使小当电压等于多大，才能使小当电压等于多大，才能使小油滴在刚好接近下极板时，开始向上运动油滴在刚好接近下极板时，开始向上运动油滴在刚好接近下极板时，开始向上运动油滴在刚好接近下极板时，开始向上运动.h解：解：解：解：前半程带电油滴做自由落体运动，前半程带电油滴做自由落体运动，前半程带电油滴做自由落体运动，前半程带电油滴做自由落体运动，后半程带电油滴在重力和电场力的共后半程带电油滴在重力和电场力的共后半程带电油滴在重力和电场力的共后半程带电油滴在重力和电场力的共同作用下做匀减速直线运动，到下极同作用下

14、做匀减速直线运动，到下极同作用下做匀减速直线运动，到下极同作用下做匀减速直线运动，到下极板时速度减小为零，然后开始向上运板时速度减小为零，然后开始向上运板时速度减小为零，然后开始向上运板时速度减小为零，然后开始向上运动。整个过程中根据动能定理动。整个过程中根据动能定理动。整个过程中根据动能定理动。整个过程中根据动能定理所以两极板加的电压所以两极板加的电压所以两极板加的电压所以两极板加的电压提升物理思想：整个过程运用动能定理解题第13页，此课件共15页哦例例2 2一个质量为一个质量为m m，带有电荷，带有电荷-q-q的小物体，可在水平的小物体，可在水平轨道轨道OXOX轴上运动，轴上运动，O O端

15、固定在墙上，轨道处于匀强电场端固定在墙上，轨道处于匀强电场中，场强大小为中，场强大小为E E，方向沿，方向沿OXOX轴正向，如图所示轴正向，如图所示.小物小物体以初速体以初速v v0 0从从X X0 0点沿点沿OXOX轨道运动，运动时受到大小轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力不变的摩擦力f f作用，且作用，且f fqEqE；设小物体与墙碰撞；设小物体与墙碰撞时不损失机械能，且电量保持不变，求它在停止运时不损失机械能，且电量保持不变，求它在停止运动前所通过的总路程动前所通过的总路程s.s.EOX0m -qx提升物理思想：整个过程运用动能定理解题第14页，此课件共15页哦三、带电粒子在电场和重力

16、场的复合场三、带电粒子在电场和重力场的复合场 中的运动中的运动 由于带电粒子在匀强电场中所受的电场力与重力都是由于带电粒子在匀强电场中所受的电场力与重力都是恒力恒力,因此其处理方法有以下两种因此其处理方法有以下两种因此其处理方法有以下两种因此其处理方法有以下两种:1 1、“正交分解法正交分解法正交分解法正交分解法”.处理这种运动的基本思想与处理处理这种运动的基本思想与处理处理这种运动的基本思想与处理处理这种运动的基本思想与处理偏转运动是类似的偏转运动是类似的偏转运动是类似的偏转运动是类似的.可以将复杂的运动分解为两个互相可以将复杂的运动分解为两个互相正交的比较简单的直线运动；正交的比较简单的直线运动；2 2 2 2、“等效重力法等效重力法等效重力法等效重力法”.将重力和电场力进行合成将重力和电场力进行合成,则则其等效于其等效于“重力重力”,a=F,a=F,a=F,a=F合合合合m,m,m,m,等效于等效于“重力加速度重力加速度”.F.F合合合合的方向等效于的方向等效于的方向等效于的方向等效于“重力重力重力重力”的方向即重力场中的竖直向的方向即重力场中的竖直向的方向即重力场中的竖直向的方向即重力场中的竖直向下的方向。下的方向。下的方向。下的方向。有时需要结合直线运动和曲线运动的条件进行分析。第15页，此课件共15页哦