静电场讲义2资料.doc

物理 课堂讲义+作业 带电粒子在电场中运动（电容器和运动）(静电场 三) 带电粒在电场中的运动 考点一：在电场中的加速、减速 考点二：带电粒子在电场中偏转 考点三：带电粒子在交变电场中的运动 考点四：带电粒子在等效力场中的运动 1.重力的考虑 （1）基本粒子：如质子（），电子，α 粒子（）,氕（），氘（），氚（），离子等，若无说明或明确的暗示，一般不计重力；但不是不计质量。 （2）带电颗粒：如尘埃、液滴、油滴、小球等，若无说明或明确的暗示，一般要考虑重力 2.加速问题 问题情境：真空中一对平行金属板，由于接电源而带电，两板间的电势差为U，若一个质量为m、带正电荷q的粒子（不计重力），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。 Uv U v （2）功能思路： 例：下列粒子从静止状态经过电压为U的电场加速后，速度最大的是（ ） A.质子(H) B.氘核(H) C.α粒子(He) D.钠离子(Na+) 例：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、电荷量为＋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应为多大？ 例：如图所示，A、B是两块相同的水平平行金属板，相距为d，构成电容为C的平行板电容器，B板接地，B板中有一个小孔，开始时A、B均不带电，在B板小孔上方h处，不断有小液珠从静止开始自由下落（不计空气阻力），每个液珠的电量为q、质量为m，液珠经小孔到达A板后被吸收，液珠的下落保持一定的间隙，即在前一液珠被A板吸收并达到静电平衡后，后一液珠才继续下落，试问有多少个液珠能落到A板上？ 3.偏转问题（不计重力） 解析方法： （1）在垂直电场线的方向：粒子做速度为v0匀速直线运动。 （2）在平行电场线的方向：粒子做初速度为0、加速度为a的匀加速直线运动。 Lv L v0 y v v0 vy θ θ 带电粒子飞行的时间： 垂直于板面方向粒子的偏移： 粒子离开电场时的偏转角度： 题型一：只偏转 例：一电子以初速度V0沿垂直场强方向射入两平行金属板间的匀强电场中，现减小两板间的电压，则电子穿越两平行板所需的时间（ ） A．随电压的减小而减小 B.随电压的减小而增大 C．与电压减小与否无关 D.随两板间距离的增大而减少 例：让质子和氘核的混合物沿着与电场垂直的方向进入匀强电场，要使它们最后偏转角相同，这些粒子进入电场时必须具有相同的（ ） A.初速度 B.动量 C.动能 D.质量 练：一束带有等量电荷量的不同离子从同一点垂直电场线进入同一匀强偏转电场，飞离电场后打在荧光屏上的同一点，则（ ） A.离子进入电场的初速度相同 B.离子进入电场的初动量相同 C.离子进入电场的初动能相同 D.离子在电场中的运动时间相同 例：水平放置的两块平金属板长L=5.0cm，两板间距d=1.0cm，两板间电压为90V，且上板为正，一个电子沿水平方向以速度，从两板中间射入，如图所示，求： （1）电子偏离金属板时侧位移是多少？ （2）电子飞出电场时的速度是多少？ （3）电子离开电场后，打在屏上的P点，若s=10cm，求OP之长。 例：如图所示，真空中水平放置的两个相同极板Y和Y长为L，相距d，足够大的竖直屏与两板右侧相距b．在两板间加上可调偏转电压U，一束质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力）从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出． （1）证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点； （2）求两板间所加偏转电压U的范围； （3）求粒子可能到达屏上区域的长度． 例：如图所示，一个电子以4×106 m/s的速度沿与电场垂直的方向从A点飞进匀强电场，并且从另一端B点沿与场强方向成150°角方向飞出，那么，A、B两点间的电势差为多少伏?(电子的质量为9.1×10－31 kg). U1 U1 L v0 y v v0 vy θ θ L＇ y＇ 垂直于板面方向粒子的偏移： 粒子离开电场时的偏转角度： 例：带电粒子经加速电场加速后垂直进入两平行金属板间的偏转电场，要使它离开偏转电场时偏转角增大，可采用的方法有（ ） A.增加带电粒子的电荷量 B.增加带电粒子的质量 C.增高加速电压 D.增高偏转电压 例：如图所示，质子、氘核和α粒子都沿平行板电容器两板中线OO/方向垂直于电场线射入板间的匀强电场，射出后都打在同一个与OO/垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点．下列说法中正确的是（ ） UU U U0 v O O /