带电粒子在电场中的应用ppt课件.ppt

带电粒子在电场中的运动 1 一 带电粒子在匀强电场中的加速 如图所示 在真空中有一对平行金属板 两板间加以电压U 两板间有一带正电荷q的带电粒子 它在电场力的作用下 由静止开始从正极板向负极板运动 到达负极板时的速度有多大 不考虑粒子的重力 2 运动状态分析 带电粒子沿电场线平行的方向进入匀强电场 受到的电场力与运动方向在同一条直线上 做匀加速直线运动 解法一 运用运动学知识求解 适用匀强电场 解法二运用能量知识求解 适用任何电场 3 1 如图所示 M N是在真空中竖直放置的两块平行金属板 质量为m 电量为 q的带电粒子 以极小的初速度由小孔进入电场 当M N间电压为U时 粒子到达N板的速度为v 如果要使这个带电粒子到达N板的速度为2v 则下述方法能满足要求的是 A 使M N间电压增加为2UB 使M N间电压增加为4UC 使M N间电压不变 距离减半D 使M N间电压不变 距离加倍 B 课堂跟踪训练 4 2 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 B 氕核 C a粒子 D 钠离子 A 5 如图所示 质量为m的电荷 q以初速度V0平行两金属板进入并穿出电场 设两板间的电势差为U 板长为L 板间距离为d 试求侧移位移y和偏转角的正切值 二 带电粒子在匀强电场中的偏转 运动状态分析 带电粒子以垂直于匀强电场的方向进入电场后 受到恒定的与初速度方向垂直的电场力作用而做匀变速曲线运动 即类平抛运动 6 推导过程 沿初速度方向的为匀速直线运动 运动时间沿电场力方向为初速度为零的匀加速直线运动 加速度离开电场时的侧移位移离开电场时的偏转角 7 偏移量公式的讨论 不同的带电粒子射入相同的电场 1 若以相同的速度射入 则 2 若以相同的动能射入 则 3 若以相同的动量射入 则 y q m y q y qm 8 3 如图所示 平行金属板板长为L 相距为d 两板电势差U 带电量为q 质量为m的粒子以速度v垂直板间电场方向进入板间电场区 并飞离出电场区域 则其侧移 即出射点与入射点间沿场强方向的距离 y的大小为 A 与板长L成正比B 与板间距离d成反比C 与两板间电势差U成正比D 与粒子初速度v成正比 BC 课堂跟踪训练 9 4 三个电荷量和质量都相同的正离子 由同一点垂直射入平行板电容器的匀强电场中 分别打在负极板的a b c三点上 如图所示 若不考虑重力影响 且在真空环境中 下面哪个说法正确 A 三个离子进入电场时的速度B 三个离子从进入电场到接触负极板过程中的加速度大小相同 方向相同 C 三个离子从进入电场到接触负极板过程中所经历的时间相等D 三个离子在电场内运动过程中动能的增加量 ABC 10 带电粒子在电势差为U1的加速电场中由静止开始加速 然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中 入射方向跟极板平行 整个装置处在真空中 重力可忽略 求飞出电场时的偏移量和偏转角 三 带电粒子在匀强电场中先加速后偏转 11 结论 任何带电粒子由静止经相同加速 偏转电场后偏移量和偏转角大小均相同 思考 如果在偏转电场距离L0后加屏接受 求屏上的y0 L0 12 13 5 如图所示 二价氦离子和质子的混合体 经同一加速电场加速后 垂直射入同一偏转电场中 偏转后 打在同一荧光屏上 则它们 A 侧移相同B 偏转角相同C 到达屏上同一点D 到达屏上不同点 ABC 14 课堂小节 本节课讲了带电粒子在匀