带电粒子在电场中的偏转运动.ppt

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1、 例题例题1.如如图图所示，真空中水平放置的两个相同极板所示，真空中水平放置的两个相同极板Y和和Y长为长为L，相距，相距d，足，足够够大的大的竖竖直屏与两板右直屏与两板右侧侧相距相距b.在在两板两板间间加上可加上可调调偏偏转电压转电压U，一束，一束质质量量为为m、带电带电量量为为q的粒子的粒子(不不计计重力重力)从两板左从两板左侧侧中点中点A以初速度以初速度v0沿水平方沿水平方向射入向射入电场电场且能穿出且能穿出(1)证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线与初速证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线与初速度方向交于两板间的中心度方向交于两板间的中心O点点(2)求两板间所加偏转电压求两板间所

2、加偏转电压U的范围的范围(3)求粒子可能到达屏上区域的长度求粒子可能到达屏上区域的长度 练习练习1:在平行板电容器之间有匀强电场，一带在平行板电容器之间有匀强电场，一带电粒子以速度电粒子以速度v垂直电场线射入电场，在穿越电场的垂直电场线射入电场，在穿越电场的过程中，粒子的动能由过程中，粒子的动能由Ek增加到增加到2Ek，若这个带电粒，若这个带电粒子以速度子以速度2v垂直进入该电场，则粒子穿出电场时的垂直进入该电场，则粒子穿出电场时的动能为多少？动能为多少？【解解】设设粒子的粒子的质质量量为为m m，带电带电量量为为q q，初速度，初速度v v；匀匀强强电场为电场为E E，在，在y y方向的位移

3、方向的位移为为y y，如，如图图所示所示由由动动能能定定理理得得：Uq2EkEk1Ek，速速度度增增大大后后，有有UqEkEk2，所以，所以Ek5Ek.2如如图图6325所示，地面上某区域存在着所示，地面上某区域存在着竖竖直向直向下的匀下的匀强强电场电场，一个，一个质质量量为为m的的带负电带负电的小球以水平的小球以水平方向的初速度方向的初速度v0由由O点射入点射入该该区域，区域，刚刚好通好通过竖过竖直平直平面中的面中的P点，已知点，已知连线连线OP与初速度方向的与初速度方向的夹夹角角为为45，则则此此带电带电小球通小球通过过P点点时时的的动动能能为为()3一一带电带电平行板平行板电电容器容器竖

4、竖直放置，如直放置，如图图6328所示所示板板间间距距d0.1 m，板，板间电势间电势差差U1 000 V现现从从A处处以以速度速度vA3 m/s水平向左射出一水平向左射出一带带正正电电的小球的小球(质质量量m0.02 g、电电荷量荷量为为q107 C)，经过经过一段一段时间时间后后发现发现小小球打在球打在A点下方的点下方的B处处，(取取g10 m/s2)求：求：(1)分分别别从水平方向和从水平方向和竖竖直方向定性分析从直方向定性分析从A到到B的的过过程程中小球的运中小球的运动动情况；情况；(2)A、B间间的距离的距离【答案答案】(1)见解析见解析(2)7.2 cm 2.如如图图甲所示，甲所示

5、，A、B是在真空中平行放置的金属板，加上是在真空中平行放置的金属板，加上电压电压后，后，它它们们之之间间的的电场电场可可视为视为匀匀强强电场电场A、B两极板两极板间间距离距离d1.5 m今今在在A、B两极板上加如两极板上加如图图6323乙所示的交乙所示的交变电压变电压，交，交变电压变电压的周的周期期T1.0106 s；t0时时，A板板电势电势比比B板板电势电势高，高，电势电势差差U01 080 V比荷比荷q/m1.0109 C/kg的的带负电带负电的粒子在的粒子在t0时时从从B板附近板附近由静止开始运由静止开始运动动，不，不计计重力重力问问：(1)第一次达以最大速度时，粒子相对于第一次达以最大速度时，粒子相对于B板的位移是多大？板的位移是多大？(2)粒子到达粒子到达A板时速度是多大？板时速度是多大？