选修3-1课件：带电粒子在电场中的运动.ppt

金太阳新课标资源网 带电粒子在电场中的运动 １、动力学方法： 一、带电粒子在电场中的加速 A B U d E + F v 由牛顿第二定律： 由运动学公式： 初速度不为零呢？ 只适用于匀强电场 2、动能定理： A B U d E + v 由动能定理： 也适用于非匀强电场 一、带电粒子在电场中的加速 1、下列粒子由静止经加速电压为U的电场加速后，哪种粒子动能最大 （ ） 哪种粒子速度最大 （ ） A、质子 B、电子C、氘核 D、氦核 例与练 与电量成正比 与比荷平方根成正比 2、如图所示，M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板，质量为m、电量为+q的带电粒子，以极小的初速度由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子到达N板的速度为v，如果要使这个带电粒子到达N板的速度为2v ，则下述方法能满足要求的是（ ）A、使M、N间电压增加为2U B、使M、N间电压增加为4U C、使M、N间电压不变，距离减半 D、使M、N间电压不变，距离加倍 例与练 M N U d + v与电压平方根成正比 3、如图所示的电场中有A、B两点，A、B的电势差UAB＝100V，一个质量为m=2.0×10-12kg、电量为q=-5.0×10-8C的带电粒子，以初速度v0 =3.0×103m/s由A点运动到B点，求粒子到达B点时的速率。（不计粒子重力） 例与练 A - v0 B q为负 二、带电粒子在匀强电场中的偏转 l d + - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + U v0 q、m 二、带电粒子在匀强电场中的偏转 l d + - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + U v0 q、m F + v v0 vy y θ 偏转角 侧移 二、带电粒子在匀强电场中的偏转 类平抛运动 与粒子比荷q/m成正比 与粒子初速度v0平方成反比 与电场的属性U、l、d有关 二、带电粒子在匀强电场中的偏转 与粒子比荷q/m成正比 与粒子初速度v0平方成反比 与电场的属性U、l、d有关 类平抛运动 4、质量为m、带电量为q的粒子以初速度v从中线垂直进入偏转电场，刚好离开电场，它在离开电场后偏转角正切为0.5，则下列说法中正确的是（ ） A、如果偏转电场的电压为原来的一半，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25 B、如果带电粒子的比荷为原来的一半，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25 C、如果带电粒子的初速度为原来的2倍，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25 D、如果带电粒子的初动能为原来的2倍，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25 例与练 偏转角正切与比荷成正比 偏转角正切与初动能成反比 偏转角正切与电压成正比 5、质子(质量为m、电量为e)和二价氦离子(质量为4m、电量为2e)以相同的初动能垂直射入同一偏转电场中，离开电场后，它们的偏转角正切之比为 ，侧移之比为 。 例与练 与电量成正比 与电量成正比 6、如图，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始加速，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行。整个装置处在真空中，重力可忽略。在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角θ变大的是 （ ） A、U1变大、U2变大 B、U1变小、U2变大 C、U1变大、U2变小 D、U1变小、U2变小 例与练 析与解 对加速过程由动能定理： 对偏转过程由偏转角正切公式： 与粒子的电量q、质量m无关 7、如图所示，二价氦离子和质子的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们（ ） A、侧移相同 B、偏转角相同 C、到达屏上同一点 D、到达屏上不同点 例与练 与粒子的电量q、质量m无关 8、三个电子在同一地点沿同一直线垂直飞入偏转电场，如图所示。则由此可判断（ ） A、 b和c同时飞离电场 B、在b飞离电场的瞬间，a刚好打在下极板上 C、进入电场时，c速度最大，a速度最小 D、c的动能增量最小， a和b的动能增量一样大 例与练 析与解 9、试证明：带电粒子垂直进入偏转电场，离开电场时就好象是从初速度所在直线的中点沿直线离开电场的。 例与练 θ x 10、如图所示，有一电子(电量为e、质量为m)经电压U0加速后，沿平行金属板A