带电粒子在电场中运动.ppt

练习1：一个初速度为零的电子，在场强为4.0×103 V/m的匀强电场中被加速，求经过2.0×10-8 s后，电子的速度和动能。 三、带电粒子先加速后偏转在电子技术中的应用——示波管。 构造 1、如图所示，在真空室中有两个水平金属板，板间距为d，有一质量为m的带电液滴，电荷量为q，自上极板的上表面处由静止开始自由下落，当它运动到两极板间距离的中点时，给两极板加电压U，使电荷受到向上的力，当电压等于多大时，才能使小液滴在刚好接近下极板时开始向上运动？ 解析：方法一、液滴自由落体至两板间中点时速度大小由V2=2gh 得V=加上电压后所受合力 F=qU/d-mg液滴向上的加速度大小 a=F/m=qU/md-g 再经d/2的距离速度减为零，即V2=2a*d/2=(qU/md-g)d由①②③④解得 U=2mgd/q 方法二、对整个过程进行研究，初速、末速均为零，?Ek=0 由动能定理有： mgd-qU/2=0 解得： U=2mgd/q 2、如图所示，A、B为两块足够大的平行金属板，接在电压为U的电源上，在A板的中央P点处放置一个电子放射源，可以向各个方向发射电子。设电子的质量为m，电量为e，射出的初速度为v，求电子打在B板上的区域面积？（不计电子的重力） 课堂小节 1．带电粒子在匀强电场中的运动：加速和偏转。 处理方法：运动学观点或能的观点。 2．示波管的构造及工作原理。 电子枪 偏转电极 荧 光 屏 原理图 + + + - - - V0 L P Y’ Y ? ? m q d ① ② ③ ④ * * 复习： 1。基本规律和定律： 1） 匀变速运动规律—匀变速直线运动的所有公式； 2）牛顿运动定律——牛顿三大定律； 3）曲线运动的处理方法——运动的合成和分解； 4）动能定理； 5）能量守恒定律; 2 。处理问题的要点：注意区分不同的物理过程，弄清在不同物理过程中物体的受力情况及运动性质。 第八节 带电粒子 在电场中的运动 一、带电粒子在电场中的加速 + - 例题：在加上电压U并处于真空中的金属板间有一正电荷q，质量为m，只在电场力作用下从静止释放，电荷将做什么运动？ 求电荷到达负极板时的速度？ q ? F A B 1。运用运动学和动力学方法求解，设板间 距为d,因电场力为恒力，所以有 2。运用能量观点求解 注：该方法不仅适用于匀强电场也适用于非匀强电场。 例题1：实验表明，炽热的金属丝可以发射电子。在炽热金属丝和金属板间加以电压U=2500V，从炽热金属丝发射出的电子在真空中被加速后，从金属板的小孔穿出。电子射出后的速度有多大？设电子刚从金属丝射出时的速度为零。 - U + 金属丝 金属板 V E 电子的质量为0.91×10-30 kg，电子的电荷量e=1.6×10-19 C 解：金属丝和金属板间的电场虽然不是 匀强电场，但仍可用 可得 代入数据得：v=3.0×107 m/s 一、带电粒子(微粒)在电场中的直线加速问题 基本思路：先判断是什么电场，分析物 体受力情况及运动性质。 1.在匀强电场中 (1)牛顿第二定律与运动规律综合处理; (2)应用能量（动能定理）的观点分析问题； 2.在非匀强电场中 应用能量(动能定理）分析问题. 例题1：实验表明，炽热的金属丝可以发射电子。在炽热金属丝和金属板间加以电压U=2500V，从炽热金属丝发射出的电子在真空中被加速后，从金属板的小孔穿出。电子射出后的速度有多大？ - U + 金属丝 金属板 V E 电子的质量为0.91×10-30 kg，电子的电荷量e=1.6×10-19 C 如图一带电粒子以垂直匀强电场的场强方向以初速度v0射入电场，若不计粒子的重力，带电粒子将做什么运动？ l v0 d + + + + + + - - - - - - -q F 二、带电粒子在匀强电场中的偏转 -q y 垂直电场方向：匀速直线运动 沿电场方向：初速为零的匀加速直线运动 m U2 + + + + + + - - - - - - d L F v0 X Y 垂直电 场方向: 沿电场 方向: ay=F/m=qE/m=qU/md 运动分析 Vt2=V02+Vy2 Φ=? 做类似平抛运动 Vx=V0 X =V0t 例题2： 如图所示一电子以