高中物理《带电粒子在电场中的运动》教学.ppt

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1、带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动带负电的粒子带负电的粒子p3 3、某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状、某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定态来判定电场中的带电粒子一般可分为两类：电场中的带电粒子一般可分为两类：1 1、带电的基本粒子：如电子，质子，、带电的基本粒子：如电子，质子，粒子，正负离子粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和电场力相比在小得多，除非有说等。这些粒子所受重力和电场力相比在小得多，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。（明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽但并不能忽略质量略质量）。）。2 2、带电微粒：如带电小球、

2、液滴、尘埃等。除非有说明、带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。或明确的暗示以外，一般都考虑重力。一一.带电粒子（电子）在电场中的加速带电粒子（电子）在电场中的加速二二.(粒子电荷量粒子电荷量:q 质量质量:m 极板间距：极板间距：d)E1用牛顿运动定律分析用牛顿运动定律分析用动能定理分析用动能定理分析（加速电压）（加速电压）根据动能定理：根据动能定理：qU=mv2/2或根据牛顿定律：或根据牛顿定律：a=F/m=qU/dm和运动学公式：和运动学公式：v2=2ad得得2qUmv=粒子加速后的速度只与加速电压有关粒子加速后的速度只与加速电压有关此式也适用于

3、不是匀强电场的情况此式也适用于不是匀强电场的情况一一.带电粒子在电场中的加速带电粒子在电场中的加速例题例题1 1：右图所示，两平行金属板间加一电压：右图所示，两平行金属板间加一电压U U，有一电荷量为，有一电荷量为+q+q、质量为、质量为m m的离子在电的离子在电场力的作用下以初速场力的作用下以初速v v0 0开始从正极板向负开始从正极板向负极板运动。则（极板运动。则（1 1）离子在电场中作什么运）离子在电场中作什么运动？（动？（2 2）离子穿出负极板时的速度多大）离子穿出负极板时的速度多大？（？（3 3）离子穿出负极板后做什么运动？）离子穿出负极板后做什么运动？一般用一般用“动能定理动能定理

4、”求解求解分析：对于粒子来说，一般有分析：对于粒子来说，一般有mgmgF F，故可忽略。，故可忽略。(1(1)带电粒子在电场中以加速度带电粒子在电场中以加速度a=F/m=qU/mda=F/m=qU/md做匀加做匀加 速直线运动。速直线运动。(2)(2)由由v v2 2-v-vo o2 2=2ad =2ad 解得：解得：或：由动能定理或：由动能定理qU=mvqU=mv2 2/2-mv/2-mv0 02 2/2/2解得：解得：U1+v v0 0v v若粒子以初速度若粒子以初速度V0沿垂直场强方向进入电场，沿垂直场强方向进入电场，离子的运动情况如何？离子的运动情况如何？思考讨论思考讨论:d+-二、带

5、电粒子在电场中的偏转带电粒子在电场中的偏转 Lv0d-qvv0vyL/2 垂直于电场方向垂直于电场方向匀速直线运动匀速直线运动 平行于电场方向平行于电场方向匀加速直线运动匀加速直线运动分解分解粒子在电场中的运动时间:粒子在Y方向的位移:粒子的偏转角度：分析处理的方法分析处理的方法:运动的合成和分解运动的合成和分解对偏移公式的讨论对偏移公式的讨论对于不同的带电粒子对于不同的带电粒子（2）若以相同的动能射入，）若以相同的动能射入，（3）若经相同电压）若经相同电压U0加速后射入，则加速后射入，则y与与 q m无关无关,随加速电压随加速电压的增大而减小，随偏转电的增大而减小，随偏转电压的增大而增大。压

6、的增大而增大。（1）若以相同的速度射入）若以相同的速度射入则则yq/m则则yq例例题2 已知：已知：U1、l、YY偏偏转电极的极的电压U2、板、板间距距d、板端到板端到荧光屏的距离光屏的距离L。求：求：电子射出偏子射出偏转电场时的偏向角正切的偏向角正切值tan及打到屏上及打到屏上电子的偏移量子的偏移量y。偏移量与偏移量与YY偏偏转电极的极的电压U2成成正比正比课堂小结：课堂小结：一、利用电场使带电粒子加速一、利用电场使带电粒子加速二、利用电场使带电粒子偏转二、利用电场使带电粒子偏转从动力学和运动学角度分析从动力学和运动学角度分析从做功和能量的角度分析从做功和能量的角度分析类似平抛运动类似平抛运动的分析方法的分析方法粒子在与电场垂直的方向上做粒子在与电场垂直的方向上做匀速直线运动匀速直线运动粒子在与电场平行的方向上做粒子在与电场平行的方向上做初速度为零的匀加速运动初速度为零的匀加速运动 祝同学们学习愉快！祝同学们学习愉快！再见！再见！张年新，张年新，2013年年9月月26日日