[高二理化生]人教版 3-1 19_带电粒子在电场中的运动上课课件.ppt

3、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 * * 电场中的带电粒子一般可分为两类： 1、带电的基本粒子：如电子，质子，α粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和电场力相比小得多，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽略质量）。 2、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。 带电粒子在匀强电场中运动状态： 匀变速直线运动—加速、减速 匀变速曲线运动—偏转 1.平衡 （F合=0） 2.匀变速运动 （F合≠0） 静止 匀速直线运动 可能是 + + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ _ U E +q.m V0=0 一、带电粒子的加速 V=? d 方法1：运用运动学和动力学方法求解 方法2：运用能量观点求解(一般用动能定理) 思考:在非匀强电场中,上述结果是否仍然适用？ 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、带电粒子的偏转 1、受力分析： 电子受到竖直向下的电场力F＝Eq=qU/d 2、运动分析: 电子作类平抛运动。 U L + + + + + + - - - - - - Y d Y′ v0 F V 如图所示，在真空中水平放置一对金属板Y和Y’，板长为L，板间距离为d。在两板间加以电压U，一电子（质量为m）从极板中央以水平速度v0射入电场。求电子射出电场时垂直于板面方向偏移的距离y和偏转的角度θ (不计粒子的重力) 粒子在与电场平行的方向上做初速为零的匀加速运动 结论： 带电粒子初速度垂直于电场方向飞入匀强电场的问题就是一个类平抛的问题 粒子在与电场垂直的方向上做匀速直线运动 解:电子进入偏转电场后,在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动. 加速度 所以偏移距离 所以偏移角度 水平方向做匀速直线运动 ? 一个电荷量为-q质量为m的带电粒子，由静止进入一个电压为U1的加速电场加速后，又垂直进入一个电压为U2的偏转电场，经偏转电场偏转后打在荧光屏上,整个装置如图示. 试分析带电粒子的运动情况(不计粒子的重力). v0 + + + + + + - - - - - - U2 d l v y θ vy _ + U1 -q m v0 O Y L 加速 偏转 匀速 瞬时速度是联系两个过程的桥梁 三、带电粒子的加速偏转 ? 一个电荷量为-q质量为m的带电粒子，由静止进入一个电压为U1的加速电场加速后，又垂直进入一个电压为U2的偏转电场，经偏转电场偏转后打在荧光屏上,整个装置如图示.求: (1)出偏转电场时的偏移距离y； (2)出偏转电场时的偏转角　； (3)打在荧光屏上时的偏移距离Y. v0 + + + + + + - - - - - - U2 d l v y θ vy _ + U1 -q m v0 O Y L θ 三、带电粒子的加速偏转 v0 + + + + + + - - - - - - U2 d l v y θ vy _ + U1 -q m v0 O Y L 经加速电场U1加速后: 经偏转电场U2偏转后: (1)偏移距离y: d mv ql U 2 0 2 2 = 2 y (2)偏转角　: θ d mv qlU 2 0 = 2 tan q (3)偏移距离Y: q tan ) L 2 ( l Y + = d U l U 1 2 2 = d U l U 1 2 2 4 = 三、带电粒子的加速偏转 Y Y’ X X’ - + - - + - 若金属板水平放置 电子将竖直偏转 若金属板竖直放置 电子将水平偏转 偏转电极的放置方式 1、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： d U l U 1