带电粒子在电场中的运动讲述.ppt

第一课时 回顾直线运动: 1、力和运动的关系： 2、力的作用效果： a.合力为零，物体保持原来的静止状态或以原速度做匀速直线运动； b.合力与速度方向相同，物体做匀加速直线运动；相反做匀减速直线运动； 3、力的作功情况： 4、物体功和能的关系： 扩展：如果带电微粒进入静电场时初速度不为零，末速度如何确定？ 练习：P39页问题与练习1、2 第二课时 第三课时 第四课时 析与解 电子离开电场，就好象从中点沿直线离开的： θ 对加速过程由动能定理： 11、质量为1×10-25kg、电量为1×10-16C的带电粒子以2×106m/s速度从水平放置的平行金属板A、B中央沿水平方向飞入板间，如图所示。已知板长L＝10cm，间距d＝2cm，当AB间电压在 范围内时，此带电粒子能从板间飞出。 v0 + + + + + - - - - - v0 + + + + + - - - - - θ 析与解 对偏转过程由偏转角正切公式： 或对偏转过程由侧移公式： 三、示波管的原理 产生高速飞行的电子束 待显示的电压信号 锯齿形扫描电压 使电子沿Y方向偏移 使电子沿x方向偏移 * * * 带电粒子在电场中的运动 对同一物体，合力越大，加速度越大。 力是改变运动状态的原因； W=FS；（正功，零功，负功）。 动能定理。 如图所示：在真空中有一对平行金属板，由于接上电池组而带电，两板间的电势差为U。若一个质量为m，带正电荷q的粒子，在静电力的作用下由静止开始从正极板向负极板运动，计算它到达负极板时的速度。 对于质量很小的带电粒子，如电子、质子等， 万有引力（重力）一般远小于静电力，可以忽略。 一、带电粒子在电场中的加速 １、动力学方法： A B U d E + F v 由牛顿第二定律： 由运动学公式： 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、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 M N U d + v与电压平方根成正比 B 2、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： 与电量成正比 与比荷平方根成正比 D B 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） A - v0 B q取绝对值 l d + - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + U v0 q、m 二、带电粒子在匀强电场中的偏转(能飞离电场的情形) 二、带电粒子在匀强电场中的偏转(能飞离电场的情形) l d + - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + U v0 q、m F + v v0 vy y θ 偏转角 侧移 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(能飞离电场的情形) 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 二、带电粒子在匀强电场中的偏转(能飞离电场的情形) 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 偏转角正切与比荷成