带电粒子在电场中的运动实用课件

1、第一章第九节第一章第九节课前复习v动能定理：v平抛运动规律： 水平方向：匀速直线运动 竖直方向：自由落体运动v牛顿第二定律：v匀变速直线运动规律：KEWvatvv02021attvx2022vvaxmaF 1带电粒子在电场中的运动情带电粒子在电场中的运动情况（平衡）况（平衡） v若带电粒子在电场中所受合力为零时，即F0时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。例 ：带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电?+ + + + + + +- - - - - - -Eqmg分析：带电粒子处于静止状态，F0，Eq=mg，因为所受重力竖直向下，所以所受电场力必为竖直向上。又因为场强方向竖直向下，

2、所以带电体带负电。1带电粒子在电场中的运动情带电粒子在电场中的运动情况况（加速和减速）（加速和减速） v若带电粒子在电场中所受合力为零时，即F0时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。v若F0（只受电场力）且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动。(变速直线运动)一一. 带电粒子在电场中的加速带电粒子在电场中的加速00v?vUE1用牛顿运动定律分析用牛顿运动定律分析用动能定理分析用动能定理分析（加速电压）（加速电压）221mvqUmaF2022vvaxmqUv2mqEdmUqdx + +_U带电粒子的加速带电粒子的加速UE加速加速匀速匀速匀速匀速+qmV0V=?根据动能定理

3、：根据动能定理：2022121mvmvqU思考与讨论思考与讨论上述问题中，两块金属板是平行的，两板间的电场上述问题中，两块金属板是平行的，两板间的电场是匀强电场。如果两极板是其他形状，中间的电场是匀强电场。如果两极板是其他形状，中间的电场不再均匀，上面的结果是否仍然适用？为什么？不再均匀，上面的结果是否仍然适用？为什么？非匀强电场，动能定理仍然适用，根据公式W=qU,静电力做功只与初末位置的电势差有关例题：例题： 已知：已知：U=2500V，初速为，初速为0求：电子穿出时的速度？求：电子穿出时的速度？30300.9 10109 10GmgN 191525001.6 102 100.2FqEN

4、GF221mveU根据动能定理：根据动能定理：smv/100 . 37关于重力是否考虑的问题关于重力是否考虑的问题1 1 、题目明确了重力不计或不能忽略重力的情况、题目明确了重力不计或不能忽略重力的情况2 2 、题目未明确的情况下、题目未明确的情况下: :a) a)基本粒子基本粒子( (如电子、质子、离子等如电子、质子、离子等) )重力一般忽略重力一般忽略. .b)b)带电颗粒带电颗粒( (如液滴、尘埃、小球等如液滴、尘埃、小球等) )重力一般不能忽重力一般不能忽略略. .二、带电粒子在电场中的偏转二、带电粒子在电场中的偏转 ld+- - - - - - - - - - - + + + + +

5、 + + + + Uv0q、m二、带电粒子在电场中的偏转二、带电粒子在电场中的偏转 ld+- - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + +Uv0q、mF+vv0vyy偏转角偏转角侧移侧移类平抛运动类平抛运动二、带电粒子在电场中的偏转二、带电粒子在电场中的偏转水平：水平：0vvxtvl0竖直：竖直：mFa mqEmdqUatvydmvqUl0dmvUqlaty2022221二、带电粒子在电场中的偏转二、带电粒子在电场中的偏转与粒子比荷与粒子比荷q/m成正比成正比与粒子初速度与粒子初速度v0平方成反比平方成反比与电场的属性与电场的属性U、l、d有关有关0tan

6、vvydmvqUl20dmvUqlaty202222122o1122VqulYamtd侧移量侧移量偏转角度偏转角度20tanyxqvulvd m v粒子好象是从入射线中点直接射出来的粒子好象是从入射线中点直接射出来的类平抛运动类平抛运动2tanly2tanly推论一：粒子射出偏转电场时好像从板长推论一：粒子射出偏转电场时好像从板长L L的的l/2l/2处沿直线射出处沿直线射出2tanlytan21tantanxy位移偏向角位移偏向角推论二：位移方向与初速度方向间夹角的正切推论二：位移方向与初速度方向间夹角的正切为速度偏转角正切的为速度偏转角正切的1/21/21 1、带电粒子经加速电场加速后、带

7、电粒子经加速电场加速后垂直进入两平行金属板间的偏垂直进入两平行金属板间的偏转电场，要使它离开偏转电场转电场，要使它离开偏转电场时偏转角增大，可采用的办法时偏转角增大，可采用的办法有：（有：（ ）A A、增加带电粒子的、增加带电粒子的电量电量B B、降低加速电、降低加速电压；压；C C、提高偏转电、提高偏转电压；压；D D、减小两平行板间的距离、减小两平行板间的距离。BCD3示波管的原理示波管的原理v（1）示波器：用来观察电信号随时间变化的电）示波器：用来观察电信号随时间变化的电子仪器。其核心部分是示波管子仪器。其核心部分是示波管v（2）示波管的构造：由电子枪、偏转电极和荧）示波管的构造：由电子

8、枪、偏转电极和荧光屏组成（如图）。光屏组成（如图）。v（3）原理：利用了带电粒子在电场中偏转的规）原理：利用了带电粒子在电场中偏转的规律，灵敏、直观地显示出电信号随时间变化的图律，灵敏、直观地显示出电信号随时间变化的图线。线。2 2、关于带电粒子（不计重力）、关于带电粒子（不计重力）在匀强电场中的运动情况，下在匀强电场中的运动情况，下列说法正确的是：（列说法正确的是：（ ）A A、一定是匀变速运动、一定是匀变速运动B B、不可能做匀减速运动；、不可能做匀减速运动；C C、一定做曲线运动；、一定做曲线运动；D D、可能做匀变速直线运动，不、可能做匀变速直线运动，不可能做匀变速曲线运动。可能做匀变速曲线运动。A课堂小结：课堂小结：一、利用电场使一、利用电场使 带电粒子加速带电粒子加速二、利用电场使二、利用电场使 带电粒子偏转带电粒子偏转从动力学和运动学角从动力学和运动学角度分析度分析从