帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) ppt課件.ppt

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1、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)當(dāng)然，某些帶電體是否要考慮重力，還是應(yīng)該根據(jù)題目暗示或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)判定的電場(chǎng)中的帶電體一般可分為兩類：1、帶電的基本粒子：如電子，質(zhì)子，正負(fù)離子等。這些粒子所受重力和電場(chǎng)力相比要小得多，除非有說(shuō)明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力。（但并不能忽略質(zhì)量）。2、帶電微粒：如帶電小球、液滴、油滴、塵埃等。除非有說(shuō)明或明確的暗示以外，一般都考慮重力。例、一電子質(zhì)量為0.91×10-30kg,電荷量e=1.6×10-19C，當(dāng)它位于E=5×104V/m的電場(chǎng)中時(shí):受到的重力G為多大？受到的電場(chǎng)力F為多大

2、？F/G=？你會(huì)發(fā)現(xiàn)什么？G=mg=9×10-30NF/G=1×1015F=qE=8×10-15N注意：忽略粒子的重力并不是忽略粒子的質(zhì)量物體的初速度和受的合外力決定了物體的運(yùn)動(dòng)情況。帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，常見的有加速、減速、偏轉(zhuǎn)、圓周運(yùn)動(dòng)等。電學(xué)搭臺(tái)力學(xué)唱戲一、帶電粒子的加速qUm+_帶電粒子的加速d1、如圖所示，在真空中有一對(duì)平行金屬板，兩板間加以電壓U。兩板間有一帶正電荷q的帶電粒子。它在電場(chǎng)力的作用下，由靜止開始從正極板向負(fù)極板運(yùn)動(dòng)，到達(dá)負(fù)板時(shí)的速度有多大？(不考慮粒子的重力）1、受力分析:水平向右的電

3、場(chǎng)力F＝Eq=qU/dqUm+_dF2、運(yùn)動(dòng)分析:初速度為零，加速度為qU/md的向右勻加速直線運(yùn)動(dòng)。解一運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)求解解二運(yùn)用能量知識(shí)求解++++++++________UUE加速勻速勻速+qmV0V=?如兩極板間不是勻強(qiáng)電場(chǎng)該用何種方法求解？為什么？由于電場(chǎng)力做功與場(chǎng)強(qiáng)是否勻強(qiáng)無(wú)關(guān)，與運(yùn)動(dòng)路徑也無(wú)關(guān)，能量方法仍適用！一、帶電粒子的加速解:根據(jù)動(dòng)能定理得:2、熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子。在金屬絲和金屬板間加以電壓U=2500V，發(fā)射出的電子在真空中加速后，從金屬板的小孔穿出。電子穿出時(shí)的速度有多大？設(shè)電子剛離

4、開金屬絲時(shí)的速度為零。二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)ld+-------++++++++Uv0q、m1.q的受力怎樣?－q的受力又怎樣?2.水平方向和豎直方向的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)怎樣?3.與學(xué)過(guò)的哪種運(yùn)動(dòng)形式類似?平行電場(chǎng)方向:做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)垂直電場(chǎng)方向:做勻速直線運(yùn)動(dòng)帶電粒子沿垂直電場(chǎng)的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，做類平拋運(yùn)動(dòng)1、運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)ld+-----------+++++++++Uv0q、mF+vv0vyyθ偏轉(zhuǎn)角側(cè)移2、兩類關(guān)系：位移關(guān)系與速度關(guān)系二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)

5、θx類平拋運(yùn)動(dòng)垂直電場(chǎng)方向:平行電場(chǎng)方向:偏移距離偏轉(zhuǎn)角二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)4、質(zhì)子(質(zhì)量為m、電量為e)和二價(jià)氦離子(質(zhì)量為4m、電量為2e)以相同的初動(dòng)能垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，離開電場(chǎng)后，它們的偏轉(zhuǎn)角正切之比為，側(cè)移之比為。與電量成正比與電量成正比1:21:25、三個(gè)電子在同一地點(diǎn)同時(shí)沿同一直線垂直飛入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。則由此可判斷（　?。〢、b和c同時(shí)飛離電場(chǎng)B、在b飛離電場(chǎng)的瞬間，a剛好打在下極板上C、進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，c速度最大，a速度最小D、c的動(dòng)能增量最小，a和b的動(dòng)能增量一樣大BCD3、推論⑴：帶電

6、粒子垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開電場(chǎng)時(shí),粒子好象是從入射線中點(diǎn)直接射出來(lái)的。θx推論⑵：θxα6、一個(gè)電荷量為-q質(zhì)量為m的帶電粒子，由靜止進(jìn)入一個(gè)電壓為U1的加速電場(chǎng)加速后，又垂直進(jìn)入一個(gè)電壓為U2的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后打在熒光屏上,整個(gè)裝置如圖示.(不計(jì)粒子的重力).求:(1)出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏移距離y；(2)出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角　；(3)打在熒光屏上時(shí)的偏移距離Y.v0++++++------U2dlvyθvy_+U1-qmv0OYLθ三、帶電粒子的其它運(yùn)動(dòng)過(guò)程v0++++++------U2dlvyθvy_

7、+U1-qmv0OYL經(jīng)加速電場(chǎng)U1加速后:經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)U2偏轉(zhuǎn)后:(1)偏移距離y:dmvqlU2022=2y(2)偏轉(zhuǎn)角:θdmvqlU20=2tanq(3)偏移距離Y:qtan)L2(lY+=dUlU122=dUlU1224=dUlU122θ7、如圖，電子在電勢(shì)差為U1的加速電場(chǎng)中由靜止開始加速，然后射入電勢(shì)差為U2的兩塊平行極板間的電場(chǎng)中，入射方向跟極板平行。整個(gè)裝置處在真空中，重力可忽略。在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角θ變大的是（）A、U1變大、U2變大B、U1變小

8、、U2變大C、U1變大、U2變小D、U1變小、U2變小dUlU122=B8、如圖所示，二價(jià)氦離子和質(zhì)子的混合體，經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速后，垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，偏轉(zhuǎn)后，打在同一熒光屏上，則它們()A、側(cè)移距離相同B、偏轉(zhuǎn)角相同C、到達(dá)屏上同一點(diǎn)D、到達(dá)屏上不同點(diǎn)ABCdUlUy1224=帶電粒子的偏移量和偏轉(zhuǎn)角由系統(tǒng)決定，而與粒子的質(zhì)量、電量無(wú)關(guān).只要電性相同的帶電粒子,在