带电粒子在电场中的加速

1、枣庄二中枣庄二中带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动枣庄二中枣庄二中带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动基本规律和定律：基本规律和定律：1、匀变速运动规律匀变速运动规律2、牛顿运动定律牛顿运动定律3、动能定理动能定理知识储备枣庄二中枣庄二中带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的加速带电粒子在电场中的加速ABUdE+Fv在加上电压在加上电压U并处于并处于真空中真空中的金属板间有一的金属板间有一正电荷正电荷q，质量为，质量为m，只在电场力只在电场力作用下从作用下从静止静止释放，电荷将做什么运动？释放，电荷将做什么运动？求求电荷到达负极板时的速度？电荷到达负极

2、板时的速度？枣庄二中枣庄二中带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动、动力学方法：、动力学方法： 一、带电粒子在电场中的加速一、带电粒子在电场中的加速ABUdE+F由牛顿第二定律：由牛顿第二定律：mFa mqEmdqU由运动学公式：由运动学公式：adv202adv2mqU2mqUv2初速度初速度不为零不为零呢？呢？只适用于只适用于匀强电匀强电场场枣庄二中枣庄二中带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动2、动能定理：、动能定理： ABUdE+v由动能定理：由动能定理：0212mvWqUW 又221mvqU mqUv2也适用于也适用于非非匀强电场匀强电场一、带电粒子在电场中的加速一、带电粒

3、子在电场中的加速枣庄二中枣庄二中带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动 例题例题1：实验表明，炽热的金属丝可以发射电：实验表明，炽热的金属丝可以发射电子。在炽热金属丝和金属板间加以电压子。在炽热金属丝和金属板间加以电压U=2500V，从炽热金属丝发射出的电子在真空，从炽热金属丝发射出的电子在真空中被加速后，从金属板的小孔穿出。电子射出中被加速后，从金属板的小孔穿出。电子射出后的速度有多大？后的速度有多大？设电子刚从金属丝射出时的设电子刚从金属丝射出时的速度为零。速度为零。- U +金属丝 金属板VE电子的质量为电子的质量为0.910-30 kg，电子的电荷量电子的电荷量e=1.610-1

4、9 C枣庄二中枣庄二中带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动解：解：由由动能定理动能定理可得：可得： 代入数据得：代入数据得：v=3.0107 m/s2eUvm2102WeUmv枣庄二中枣庄二中带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动下列粒子由静止经加速电压为下列粒子由静止经加速电压为U的电场加的电场加速后，速后，哪种粒子动能最大哪种粒子动能最大 （ ） 哪种粒子速度最大哪种粒子速度最大 （ ） A、质子、质子 B、电子、电子C、氘核、氘核 D、氦核、氦核 例与练例与练mqUv2qUmvEk221与与电量电量成正比成正比与与比荷平方比荷平方根根成正比成正比DB枣庄二中枣庄二中带电粒子

5、在电场中的运动带电粒子在电场中的运动如图所示，如图所示，M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板，质量为是在真空中竖直放置的两块平行金属板，质量为m、电、电量为量为+q的带电粒子，以极小的初速度由小孔进入电场，当的带电粒子，以极小的初速度由小孔进入电场，当M、N间电压为间电压为U时，粒子到达时，粒子到达N板的速度为板的速度为v，如果要使这个带电粒子到达，如果要使这个带电粒子到达N板的速度为板的速度为2v ，则下述方法能满足要求的是（则下述方法能满足要求的是（ ）A、使、使M、N间电压增加为间电压增加为2U B、使、使M、N间电压增加为间电压增加为4U C、使、使M、N间电压不变，距离减半间电压

6、不变，距离减半 D、使、使M、N间电压不变，距离加倍间电压不变，距离加倍 例与练例与练MNUd+mqUv2v与与电压平方电压平方根根成正比成正比B枣庄二中枣庄二中带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动如图所示的电场中有如图所示的电场中有A、B两点，两点，A、B的电势差的电势差UAB100V，一个质量，一个质量为为m=2.010-12kg、电量为电量为q=-5.010-8C的带电粒子，以初速度的带电粒子，以初速度v0 =3.0103m/s由由A点运动到点运动到B点，求粒子到达点，求粒子到达B点时的速率。（不计粒子重点时的速率。（不计粒子重力）力）例与练例与练A-v0BABABqUW2022121mvmvWAB202vmqUvABsm/10232022121mvmvqUABq为为负负枣庄二中枣庄二中带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动 例与练例与练mgmgqE对全过程由动能定理：对全过程由动能定理：0)(qUdhmgqdhmgU/ )( qddhmgdUE)( 枣庄二中枣庄二中带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的加速问题带电粒子在电场中的加速问题总结总结基本思路：先判断是什么电场，基本思路：先判断是什么电场， 分析物分析物体受力情况及运动性质体受力情况及运动性质 1.在匀强电场中在匀强电场中 (1)牛顿第二定律与运动规律综合处理牛顿第