带电粒子在电场中加速与偏转课件.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运时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。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 若不计粒子重力，则该粒子沿电若不计粒子重力，则该粒子沿电场线做场线做匀加速直线运动匀加速直线运动匀加速直线运动匀加速直线运动

2、。由动能定理得：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【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: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。电子穿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

3、子刚离开金属丝时的速度为零。出时的速度有多大？设电子刚离开金属丝时的速度为零。现在学习的是第6页，共14页 如如图图所示的所示的电场电场中有中有A、B两点，两点，A、B的的电势电势差差UAB100V，一个，一个质质量量为为m=2.010-12kg、电电量量为为q=-5.010-8C的的带电带电粒子，以初速度粒子，以初速度v0=3.0103m/s由由A点运点运动动到到B点，求粒子到达点，求粒子到达B点点时时的速的速率。（不率。（不计计粒子重力）粒子重力）A A-v0B Bq为为负负强化练习强化练习现在学习的是第7页，共14页 在点在点电电荷荷Q的的电场电场中有中有A、B两点，两点，将将质质子和子

4、和粒子分粒子分别别从从A点由静止点由静止释释放，已知放，已知质质子和子和粒子的粒子的电电性相同，性相同，带电带电量之比量之比为为1:2，质质量之比量之比为为1:4，则则到达到达B点点时时，它，它们们的的速度大小之比速度大小之比为为多少？多少？Q QAB B解：质子和解：质子和粒子从粒子从A A到到B B运动过程运动过程中，分别应用动能定理得中，分别应用动能定理得联立联立两式可解出它们到达两式可解出它们到达B B点时的速度大小之比点时的速度大小之比为为例二：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

5、种粒子的速度最大？的电场后，哪种粒子的速度最大？质量数（质子数与中质量数（质子数与中子数的总和）子数的总和）质子数质子数现在学习的是第9页，共14页2 2、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

6、类平抛运动时时 间：间：加速度：加速度：电场方向的位移：电场方向的位移：电场方向的速度：电场方向的速度：出电场时的方向：出电场时的方向：现在学习的是第11页，共14页如如图图所所示示，在在真真空空中中竖竖直直放放置置一一对对金金属属板板x x和和x x,加加电电压压U U1 1;水水平平放放置置一一对对金金属属板板Y Y和和Y Y，板板间间距距离离为为d d。加加电电压压U U2 2，一一电电荷荷量量为为-q-q质质量量为为mm的的带带电电粒粒子子从从x x极极板板由由静静止止出出发发。试试分分析析带带电电粒粒子子的的运运动动情情况况。(不不计计粒子的重力粒子的重力)+-+_U1U2-qm物理

7、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:L得得现在学习的是第13页，共14页感感谢谢大大家家观观看看现在学习的是第14页，共14页