第九节 带电粒子在电场中运动.ppt

* 第九节《带电粒子在电场中的运动》 复习提问 1牛顿第二定律的表达式是什么？ 2动能定理的表达式？ 3.电场力做功的计算公式？ 4.匀变速直线运动的基本公式有哪些？ 速度公式 位移公式 导出公式 V=v0+at x=v0t+1/2at2 v2-vo2=2ax 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 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 变式一.如图所示,电子由静止开始从A板向B板运动,当到达B板时速度为v,保持两板间电势差不变,则 A.当增大两极板间距时,v也增大 B.当减小两极板间距时,v增大 C.当改变两极板间距时,v不变 D.当增大两极板间距时,电子在两极板间运动的时间增大 A B 由于电场力做功与场强是否匀强无关，与运动路径也无关，第二种方法仍适用！ 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 例题2：如图所示，水平放置的A、B两平行板相距h，上板A带正电。现有质量为m，带电量为+q的小球在B板下方距离为H处，以初速度V0竖直向上从B板小孔进入板间电场，欲使小球刚好打到A板，A、B间电势差UAB应为多少？ 解：将动能定理用于运动全过程，由W合=△Ek得 -mg(H+h)-qUAB=0- mV2 0 1 2 整理可得 UAB= m〔V2-2g(H+h)〕 2q h A B V0 H + +++++++++++++ - - - - - - - - - - - - - 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 １.沿初速度Ｖ０方向：做匀速直线运动： ２.垂直Ｖ０方向：做初速度为零的匀加速直线运动: Vy=at Y= at2 1 2 类平抛运动 Vx=V0 X=V0t 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