10.5 带电粒子在电场中的运动 课件-高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.pptx

第十章静电场中的能量;;如图，一个质量为m=0.9×10-30kg、带电量为e=1.6×10-19C的电子，只在静电力的作用下由静止开始从正极板A向负极板B运动。电源电压U=20V，d=0.2m,试计算粒子到达负极板时的速度V？;新课引入:带电粒子在电场中加速后如何求它的速度？;3.带电质点或微粒:;二、在电场中的加速;【典例1】在点电荷＋Q的电场中有A、B两点，将质子和α粒子分别从A点由静止释放，已知质子和α粒子的电性相同，带电量之比为1:2，质量之比为1:4，则到达B点时，它们的速度大小之比为多少？;【典例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.两板间距离越小，加速度就越大，

则电子到达Q板时的速度就越大

B.两板间距越大，加速的时间越长

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;+q;+q;;;3.多级直线加速器;【典例4】如图甲多级直线加速器示意图。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。在t＝0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央的一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，为使电子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中都能恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速，圆筒长度的设计必须遵照一定的规律。若已知电子的质量为m，电子电荷量为e，电压的绝对值为u，周期为T，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。则金属圆筒的长度和它的序号之间有什么定量关系？第n个金属圆筒的长度应该是多少？;;;【典例5】一束电子流在经U＝5000V的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示。若两板间距d＝1.0cm，板长l＝5.0cm，那么(1)要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最大能加多大电压？(2)若使电子打到下极板中间，其他条件不变，则两个极板上需要加多大的电压？;【典例6】如图所示，平行板电容器极板间电压为U，两极板间距为d，两极板间为匀强电场，让质子以初速度v0沿着两极板中心线??入，沿a轨迹落到下极板的中央，现只改变其中一个条件，让质子沿b轨迹落到下极板边缘，则可以将()

A．开关S断开

B．初速度变为2v0

C．板间电压变为U/2

D．竖直移动上极板，使两极板间距变为2d

;四、在电场中的加速和偏转;思考：粒子如何飞向荧光屏?;四、在电场中的加速和偏转;四、在电场中的加速和偏转;【典例7】一个电荷量为q＝-2×10-8C，质量为m＝1×10-14kg的带电粒子，由静止经电压为U1＝1600V的加速电场加速后，立即沿中心线O1O2垂直进入一个电压为U2＝2400V的偏转电场，然后打在垂直于O1O2放置的荧光屏上的P点，偏转电场两极板间距为d＝8cm，极板长L＝8cm，极板的右端与荧光屏之间的距离也为L＝8cm。整个装置如图所示，不计粒子的重力，求：(1)粒子出加速电场时的速度v0的大小；(2)粒子出偏转电场时的偏移距离y；(3)P点到O2的距离y′。;【典例8】水平放置的两块平行金属板长L=5cm，两板间距d=1cm，两板电压为U=90V，且上板带正电，一个电子沿水平方向以速度v0=2.0×107m/s，从两板中央射入，电子质量为0.9×10-30kg，电子电荷量e=1.6×10-19C

求：(1)电子偏离金属板的侧位移y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距离;;;;;;加速电压;;;;五、示波管;【典例7】图甲为示波管的原理图。电子枪源源不断发射的电子经前面的加速电压加速之后已经获得了极大的速度，如果在电极XXˊ之间所加的电压按图乙所示的规律变化，在电极YYˊ之间所加的电压按图丙所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形可能为（）

A． B．

C． D．;?;A;?;【练习2】如图，一带正电荷的粒子以竖直向上的速度v从P点进入水平向右的匀强电场中，已知粒子所受重力与其所受的电场力大小相等。与在P点相比，粒子运动到最高点时（??）

A．电势能增加，动能不变

B．电势能减小，动能不变

C．重力势能增加，动能减小

D．重力势能增加，动能增加;;?;【练习5】（多选）在倾角为θ的光滑固定绝缘斜面上有两个用绝缘轻弹簧连接的物块A和B，它们的质量分别为m和2m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，开始未加电场，系统处于静止状态，A带正电，B不带电，现加一沿