带电粒子在电场中的偏转质量为m-QUICKBIDSapp.PPT

带电粒子在电场中的运动（一） 如图所示,电荷量为Q1、Q2的两个正点电荷分别置于A点和B点，两点相距L。在以L为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带电小球+q(视为点电荷)，在P点平衡，PA与AB的夹角α，不计小球的重力，则（ ） A、tan3α=Q2/Q1 B、tanα=Q2/Q1 C、O点场强为零 D、Q1〉Q2 如图所示，一带电荷量为+q，质量为m的小物块处于一倾角为370的光滑斜面上，当整个装置置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止．重力加速度取g，求 （1）水平向右的电场的电场强度； （2）若将电场强度减小为原来的1/2，小物块的加速度是多大; (3)电场强度变化后小物块下滑距离L时的动能 1、带电粒子的加速 如图示，一个质量为m，电量为+q的粒子，只在静电力作用下从由静止开始运动，计算它到达负极板时的速度？已知两极板间电压为U,距离为d。（提示：用动力学观点和能量观点两种方法求解） 【预学检测】 2、带电粒子在电场中的偏转 质量为m、电荷量为q的带电粒子以平行于极板的初速度v0射入长L板间距离为d的平行板电容器间，两板间电压为U，求射出时的侧移量、偏转角和动能增量。 【典例探究】 例1、试证明比荷不同的正离子，从静止开始被同一电场加速后进入同一偏转电场，它们离开偏转电场时的速度方向一定相同，侧移量也相同，即轨迹是重合的。 V0=√2Uq/m y=Uq/(2dmV20) tanθ=UqL/(mV02d) y=U2L2/(4U1d) tanθ=U2L/(2U1d) 即：轨迹上任一点的y、θ均与粒子的m、q无关，只与加速电场和偏转电场有关。 例2、示波器的示意图如图所示,金属丝发射出来的电子被加速后从金属板的小孔穿出,进入偏转电场.电子在穿出偏转电场后沿直线前进,最后打在荧光屏上.设加速电压U1=1640 V，偏转极板长l=4 cm,偏转板间距d=1 cm,当电子加速后从两偏转板的中央沿板平行方向进入偏转电场（1）偏转电压为多大时,电子束打在荧光屏上偏转距离最大? （2）如果偏转板右端到 荧光屏的距离L=20 cm,则 电子束最大偏转距离为多少? 例3、如图所示，A、B为平行板电容器的两个极板，A板接地，中间开有一个小孔，电容器电容为C。现通过小孔连续不断地向电容器射入电子，电子射入小孔时的速度为v0，单位时间内射入的电子数为n,电子质量为m,电荷量为e。电容器原来不带电，电子射到B板时留在B板上，求： (1) 电容器两极板间达到的最大电势差？ (2) 从B板上打上电子到电容器两板间达到最大电势差所用时间为多少？ v0 A B 例4、如图所示，直流电源的路端电压U=182V，金属板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近．它们分别和变阻器上的触点a、b、c、d连接．变阻器上ab、bc、cd段电阻之比为1:2:3 ．孔O1正对B和E，孔O2正对D和G.边缘F、H正对．一个电子以初速度v0=4×106m/s沿AB方向从A点进入电场，恰好穿过孔O1和O2后，从H点离开电场．金属板间的距离L1=2cm,L2=4cm,L3=6cm．电子质量me=9.1×10-31kg,电荷量q=1.0×10-19C ．正对的两平行板间可视为匀强电场,求: (1)各相对两板间的电场强度 (2)电子离开H点时的动能; (3)四块金属板的总长度ABCDEFGH ． 例5、如图所示,在竖直平面内有一水平向右的匀强电场,场强E=1.0×104N/C.电场内有一半径R=2.0cm的光滑绝缘细圆环形轨道竖直放置且固定,有一质量为m =0.4kg.带电荷量为q=+3.0×10-4C的带孔小球穿过细圆环轨道静止在位置A.现给小球沿切线方向一瞬时速度VA, 使小球恰好能在光滑绝缘细圆环形轨道上做圆周运动,已知g=10m/s2。求瞬时速度VA的大小 ． 例6、如图所示，匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行．a、b为轨道直径的两端,该直径与电场方向平行．一电荷为q(q＞0)的质点沿轨道内侧运动．经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb．不计重力,求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能 ． 例7、如图甲所示,水平放置的平行金属板A和B的距离为d,它们的右端安放着垂直于金属板的靶MN,现在A、B板上加上如图乙所示的方波形电压，电压的正向值为U0，反向电压值为-U0/2,且每隔T/2变向一次,现将质量为m的带正电、且电荷量为q的粒子束从AB的中点O以平行于金属板的方向OO′射入，设粒子能全部打在靶上，而且所有粒子在A、B间的飞行时间均为T.不计重力的影响．（1）在距靶MN的中心O′点多远的范围内有粒子击中？（2）