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文档简介

带电粒子在电场中的运动 电场 加速 偏转 减速 如图所示 在平行板电容器正中有一个带电微粒 K闭合时 该微粒恰好能保持静止 该带电微粒带电 填 正 或 负 如何能使该带电微粒向上运动打到上极板 A 上移极板MB 上移极板NC 左移极板M 正 B 上移极板N 带电粒子在电场中要受到哪些力的作用 通常要受到重力和电场力 一个电子的质量为9 0 10 31kg 电荷量e 1 6 10 19C 当它位于E 5 0 104V m的电场中时 受到的重力G约为多大 受到的电场力F为多大 F G 你会发现什么 G mg 9 0 10 30N F G 1 1015 F qE 8 0 10 15N 电子 质子 离子等微观带电粒子所受重力一般远小于电场力 重力可以忽略 有说明或暗示除外 注意 忽略粒子的重力并不是忽略粒子的质量 1 微观带电粒子 如电子 质子 离子等 带电粒子所受重力一般远小于电场力 一般都不考虑重力 有说明或暗示除外 2 宏观带电微粒 如带电小球 液滴 微粒 尘埃等 一般都考虑重力 有说明或暗示除外 带电体一般可分为两类 带电粒子在电场中 受电场力 加速 偏转 减速 qmV0 V 1 加速直线运动 电场力 加速度 末速度 带电粒子的加速简化 1 动力学观点 运行时间 2 能量观点 电场力做功 W qU 取V0 0 解 根据动能定理得 例题1 炽热的金属丝可以发射电子 在金属丝和金属板间加以电压U 2500V 发射出的电子在真空中加速后 从金属板的小孔穿出 电子穿出时的速度有多大 设电子刚离开金属丝时的速度为零 2 下列粒子由静止经加速电压为U的电场加速后 哪种粒子动能最大 哪种粒子速度最大 A 质子11H B 氘核12H C 粒子24He D 钠离子 Na 例与练 与电量成正比 与比荷平方根成正比 C A 3 如图所示的电场中有A B两点 A B的电势差UAB 100V 一个质量为m 2 0 10 12kg 电量为q 5 0 10 8C的带电粒子 以初速度v0 3 0 103m s 由A点运动到B点 求粒子到达B点时的速率 不计粒子重力 例与练 q为负 2 减速直线运动 d U v0 q m F v vx vy y 偏转角 侧移 3 带电粒子在电场中的偏转 沿初速度方向 不受力 沿电场力方向 做匀速直线运动 做初速度为0的匀加速直线运动 粒子在极板间运动的加速度 粒子在极板间运动的时间 粒子射出电场时的偏转距离 粒子离开电场时竖直方向的速度 粒子射出电场时速度的偏转角 满足 v0 例题2 水平放置一对金属板Y Y 板长l 6 0cm 相距d 2cm 电压U 200V 一个电子沿平行于板面平行的方向射入电场中 射入速度v0 3 0 107m s射入电场 求电子射出电场的偏移量y和偏转角 v0 改变哪些条件可使粒子刚好从上板边缘飞出 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
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