高中物理 《带电粒子在电场中的运动》精品.ppt

整理ppt 8）、如果在YY’之间加如图所示的交变电压，同时在XX’之间加不变电压，使X’的电势比X高，在荧光屏上会看到什么图形？ 电子沿Y方向向上向下偏，沿X方向向外偏 四、示波器的原理 10）、如果在YY’之间加如图所示的交变电压，同时在XX’之间加锯齿形扫描电压，在荧光屏上会看到什么图形？ X Y O A B C D E F A B C D E F A B O C t1 D E F t2 四、示波器的原理 课堂小结： 一、利用电场使带电粒子加速 二、利用电场使带电粒子偏转 从动力学和运动学角度分析 从做功和能量的角度分析 类似平抛运动的分析方法 粒子在与电场垂直的方向上做 匀速直线运动 粒子在与电场平行的方向上做 初速度为零的匀加速运动　 仪器名称：示波器 型 号：COS5100 系统运行时，数以10亿计的电子就将从这条加速管中以接近光速冲进储存环中发生碰撞 北京正负电子对撞机加速器的起点 1.8 带电粒子在电场 中的运动(2课时) 新课标高中物理选修3－1 第一章 静电场 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。 第一课时 带电粒子在匀强电场中 运动情况： 受到恒定的电场力 受力情况： 做匀变速运动 一. 带电粒子在电场中的加速 用牛顿运动定律分析 用动能定理分析 E1 （加速电压） q U m + _ 带电粒子的加速 d 1、受力分析: 水平向右的电场力 F＝Eq=qU/d F 2、运动分析: 初速度为零，加速度为a=qU/md的向右匀加速直线运动。 解法一　运用运动学知识求解 解法二　运用能量知识求解 粒子加速后的速度只与加速电压有关 思考题 如两极板间不是匀强电场该用何种方法求解？为什么？ 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！ 所以 例1 结论：由于电场力做功与场强是否匀强无关，与运动路径也无关，所以在处理电场对带电粒子的加速问题时，一般都是利用动能定理进行处理。 例2：如图所示，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动，则关于电子在两板间的运动情况，下列叙述正确的是：( ) A.两板间距越大，加速的时间越长 B.两板间距离越小，加速度就越大，则电子到达Q板时的速度就越大 C.电子到达Q板时的速度与板间距离无关，仅与加速电压有关 D.电子的加速度和末速度都与板间距离无关 AC l d + - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + U v0 q、m 二. 带电粒子在电场中的偏转 l d + - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + U v0 q、m F + v v0 vy y θ 偏转角 侧移 二. 带电粒子在电场中的偏转 试根据类平抛运动的知识，推导偏移量 y和偏转角θ 1.受力分析：粒子受到竖直向下的静电力F＝Eq=qU/d。 2.运动规律分析:粒子作类平抛运动。 x方向：匀速直线运动 Y方向：加速度为 的匀加速直线运动。 v v0 vy Φ 3. x方向　 4. y方向 5、离开电场时的偏转角度的正切： y v0 vy F v + + + + + + - - - - - - v0 Y d U Y′ q L 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 粒子在与电场平行的方向上做初速为零的匀加速运动　 例3 L 三、 加速和偏转一体 + + + + + + - - - - - - φ v v0 vy + _ U1 U2 v0 -q m y 让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物经过同一加速电场由静止开始加速，然后在同一偏转电场里偏转，在通过加速电场时获得的动能是否相同？通过偏转电场时，它们是否会分为三股？请说明理由。 答案：通过加速电场时获得的动能Ek=qU,加速电压相同，二价氦离子电荷量最大，所以二价氦离子获得动能最大。 粒子的偏转量和偏转角由加速电场和偏转电场决定，所以三种粒子不可能分开为