吉林省吉林市高中物理 第一章 静电场 1.9 带电粒子在电场中的运动课件 新人教版选修31.ppt_第1页
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9 带电粒子在电场中的运动 一 带电粒子的加速 情景 如图所示 在真空中一对平行金属板 两板间加以电压u 两板间有一个质量为m电量为q的质子它在静电力的作用下由静止开始运动从正极板向负极板运动 问题 1 带电粒子在两极板间做什么运动 2 如何求出到达另一极板的末速度v 不计粒子的重力 动力学方法 u d e f v 由牛顿第二定律 由运动学公式 只适用于匀强电场 2 动能定理 u d e v 由动能定理 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 m n u d v与电压平方根成正比 例与练 如果在非匀强电场中 前面的解法都适用吗 思考讨论 由于电场力做功与场强是否匀强无关 与运动路径也无关 第二种方法仍适用 2 如图所示的电场中有a b两点 a b的电势差为u 一个质量为m 电量为q的带正电粒子 以初速度v0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 情景 如图 水平放置一对金属板y和y 长度为l 相距为d 极板间的电压为u 一电荷量为q质量为m的电子 从两板中央以水平速度v0射入 问题 1 请你分析电子的运动 2 求电子穿出电场时的侧移量y与偏转角的tan 三 带电粒子在匀强电场中的偏转 侧移量 偏转角 画出电场线 并进行受力分析 与哪种运动类似 类平抛运动 与粒子比荷q m成正比 与粒子初速度v0平方成反比 与电场的属性u l d有关 与粒子比荷q m成正比 与粒子初速度v0平方成反比 与电场的属性u l d有关 类平抛运动 练习4 质子 质量为m 电量为e 和二价氦离子 质量为4m 电量为2e 以相同的初动能垂直射入同一偏转电场中 离开电场后 它们的偏转角正切之比为 侧移之比为 与电量成正比 与电量成正比 1 2 1 2 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 类平抛运动的分析方法 粒子在与电
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