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文档简介

1、授课人:高紫艳带电粒子在电场中的加、减速带电粒子在电场中的加、减速带电粒子在电场中的平衡问题带电粒子在电场中的平衡问题带电粒子在带电粒子在电场中的运动电场中的运动知识知识结构结构直线运动直线运动曲线运动曲线运动带电粒子的偏转问题带电粒子的偏转问题带电粒子的匀速圆周运动带电粒子的匀速圆周运动带电粒子带电粒子在交变电场中的在交变电场中的运动运动知识回顾知识回顾:一、利用电一、利用电 场使带电粒场使带电粒子加速子加速二、利用电二、利用电场使带电粒场使带电粒子偏转子偏转从动力学和运动学角度分析从动力学和运动学角度分析从做功和能量的角度分析从做功和能量的角度分析类似平抛类似平抛运动运动的分的分析方法析方

2、法粒子在与电场垂直的方向上做匀速直线运动粒子在与电场平行的方向上做初速度为零的匀加速运动mqUdmdqUadv2222mqUv2madqUEqFmdqUa 221mvqU mdeUmeEmFa2022022)(2121mdveUlvlmdeUatytvl00vlmdeUatvy200tanmdveUlvvy如图所示,质量为如图所示,质量为m,m,电量为电量为q q的带电粒子,以初速度的带电粒子,以初速度v v0 0进入电场后沿直线运动到上极板进入电场后沿直线运动到上极板, ,(1 1)物体做的是什么运动?)物体做的是什么运动?(2 2)带电体的电性?)带电体的电性?v0-_+-(1 1)由受力

3、分析可知,匀速直线运动)由受力分析可知,匀速直线运动分析:分析:(2 2)带正电)带正电mgqE专题专题11带电粒子做直线运动带电粒子做直线运动(小本第6题) 两平行金属板相距为d,电势差为U,一电子质量为m、电荷量为e,从O点沿垂直于极板的方向射入电场,最远到达A点,然后返回,如图所示,OA间距为h,则此电子的初动能为()1(2013 高考新课标全国卷)一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极板分别与电池两极相连上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计) 小孔正上方d2处的P点有一带电粒子,该粒子从静止开始下落经过小孔进入电容器,并在下极板处(未与极板接触)返回若将下极板向上平移d

4、3,则从P点开始下落的相同粒子将()A打到下极板上B在下极板处返回C在距上极板d2处返回D在距上极板2d5处返回D(大本36页) 试卷第5题 质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中O点自由释放后,分别抵达、两点,若AB=BC,则它们带电荷量之比q1:q2(小本第3题)有三个质量相等,分别带正电、负电和不带电的小球,从平行板电场中的P点以相同的初速度垂直于E进入电场,它们分别落到A、B、C三点()A落到A点的小球带正电,落到B点的小球不带电B三小球在电场中运动的时间相等C三小球到达正极板时动能关系是EkAEkBEkCD三小球在电场中运动的加速度关系是aAaBaC专题专题2 2带电微粒

5、做曲线运动带电微粒做曲线运动利用功能观点分析带电粒子的运动利用功能观点分析带电粒子的运动如图所示,O1O2为带电平行板的中轴线,三个相同的带电粒子沿轴线射入两板间 粒子 1 打到 B 板的中点,粒子 2 刚好打在 B板边缘,粒子 3 从两板间飞出,设三个粒子只受电场力作用,则()A三个粒子在电场中运动时间关系为 t1t2t3B三个粒子在电场中运动时间关系为 t1t2t3C三个粒子在电场中运动的初速度关系为 v1v2v3D三个粒子在飞行过程中动能的变化量为E1E2E3B如图所示,A、B为两块足够大的相距为d的平行金属板,接在电压为U的电源上在A板的中央P点放置一个电子发射源可以向各个方向释放电子

6、设电子的质量为m、电荷量为e,射出的初速度为v.求电子打在B板上的区域面积?(不计电子的重力)解析:打在最边缘的电子,其初速度方向平行于金属板,在电场中做类平抛运动,在垂直于电场方向做匀速运动,即rvt在平行电场方向做初速度为零的匀加速运动,即d 电子在平行电场方向上的加速度a 电子打在B板上的区域面积S 由得S.2. 如图所示,一束带电粒子如图所示,一束带电粒子(不计重力不计重力)垂直电场方向进入偏转垂直电场方向进入偏转电场,试讨论在以下情况中,粒子应具有什么条件,才能得到电场,试讨论在以下情况中,粒子应具有什么条件,才能得到相同的偏转距离相同的偏转距离y和偏转角度和偏转角度,已知粒子的电荷

7、量为,已知粒子的电荷量为q,质量为质量为m,极板长度为,极板长度为l,间距为,间距为d,电势差为,电势差为U.l、d、U为定值为定值,q、m为不定值为不定值(1)以相同的初速度以相同的初速度v0进入偏转电场;进入偏转电场;(2)以相同的初动能以相同的初动能Ek0进入偏转电场;进入偏转电场;(3)先由同一电场直线加速后再进入偏转电场先由同一电场直线加速后再进入偏转电场(优化方案(优化方案37页)页)专题专题3 3带电粒子的加速、偏转带电粒子的加速、偏转小本第10题小本第4题试卷第8题(小本12题)如图所示虚线MN左侧有一场强为E1E的匀强电场,在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度

8、为E22E的匀强电场,在虚线PQ右侧相距为L处有一与电场E2平行的屏现将一电子(电荷量为e,质量为m)无初速度地放入电场E1中的A点,最后电子打在右侧的屏上,AO连线与屏垂直,垂足为O,求:(1)电子从释放到打到屏上所用的时间;(2)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值tan ;(3)电子打到屏上的点P到点O的距离x.专题专题4-4-带电粒子在电场中的匀速圆周运动带电粒子在电场中的匀速圆周运动1、匀速圆周运动条件:、匀速圆周运动条件:合力合力提供物体做圆周运动的向心力提供物体做圆周运动的向心力2、匀速圆周运动向心力公式:、匀速圆周运动向心力公式:rvmFn23、带电粒子做匀速圆

9、周运动的情形:、带电粒子做匀速圆周运动的情形:rvmrQqkFn202库仑力(电场力)提供向心力库仑力(电场力)提供向心力+Qq带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用,能分别完成以带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用,能分别完成以下两种运动:下两种运动:在电场线上运动;在电场线上运动;在等势面上做匀速圆在等势面上做匀速圆周运动,该电场可能是()周运动,该电场可能是() A一个带正电的点电荷形成一个带正电的点电荷形成 B一个带负电的点电荷形成一个带负电的点电荷形成 C两个分立的带等量正电的点电荷形成两个分立的带等量正电的点电荷形成 D一个带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成一个带负电的点电荷与带

10、正电的无限大平板形成【跟踪训练跟踪训练】A专题专题5-5-带电粒子在交变电场中的运动带电粒子在交变电场中的运动 例(例(2007年广东卷年广东卷6)平行板间加如图(平行板间加如图(a)所示周)所示周期变化的电压,重力不计的带电粒子静止在平行板期变化的电压,重力不计的带电粒子静止在平行板中央,从中央,从t=0时刻开始将其释放,运动过程无碰板情时刻开始将其释放,运动过程无碰板情况。图(况。图(b)中,能定性描述粒子运动的速度)中,能定性描述粒子运动的速度 图象正确的是图象正确的是 T/23T/2UU0-U0图图(a)T2Tt0图(图(b)vt0vt0vt0vt0ABCD【例 2】如图(a)所示,两个平行金属板 P、Q 竖直放置,两板间加上图(b)所示的电压t0 时,Q 板比 P 板电势高 5V,此时在两板的正中央 M 点放一个电子, 速度为零, 电子在电场力作用下运动假设电子始终未与两板相碰在0t81010s 的时间内,这个电子处于 M 点的右侧、速度方向向左且大小逐渐减小的时间段是()A0 t 21010sB21010s t 41010sC41010s t 61010sD61010s t 81010sD受受力力分分析析判断运判断运动性质动性质(画出(画出轨迹)轨迹)选择选择解题解题方法方法直线运动直线运动匀速圆周运动匀速圆周运动类平抛运动类平抛

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