带电立子在电场中的运动

1、带电粒子在电场中的运动知识要点： (1)带电粒子在电场中的加速运动 (2)带电粒子在电场中的偏转运动 (3)带电粒子在电场中的运动是一个结合电场力,电势能的问题,研究方法与动力学相同,主要从带电粒子受力产生加速度及能量转化两条线索去分析带电立子在电场中的运动2.如何求粒子在板间的运动时间？v0因为粒子在平行于板面的方向上做匀速直线运动，所以由l=v0t得v0如图，现有一质量为m，带电量为 q的粒子，以速度 v0 且垂直于场强的方向射入两板间。1.该粒子在电场中做直线运动还是曲线运动？2.如何求粒子在板间的运动时间？3.如何求粒子射出板间时偏转的距离y？4.如何求粒子射出板间时偏转的角度？5.如

2、何求粒子射出板间时速度的大小？v03.如何求粒子射出板间时偏移的距离y？粒子在垂直于板面的方向上受到恒定的电场力作用。加速度为粒子射出板间时偏移的距离为y1.该粒子在电场中做直线运动还是曲线运动？v0F 粒子沿速度的方向上是匀速直线运动；垂直于速度的方向上是初速度为0的匀加速直线运动。曲线运动1.偏转的距离和偏转的角度都仅由加速电场和偏转电场的情况决定，与带电粒子的电量、质量无关。2.要增大偏转的距离和偏转的角度可采取的措施有：减小加速电压或增大偏转电压等。本题小结：3.示波器就是根据这个原理制成的。v03.如何求粒子射出板间时偏移的距离y？粒子在垂直于板面的方向上受到恒定的电场力作用。加速度

3、为粒子射出板间时偏移的距离为y示波管:带电粒子加速与偏转的结合加速电极一.带电粒子的加速(1)带电粒子在匀场电场中的加速(2)带电粒子在非匀场电场中的加速带电立子在电场中的运动U如图，真空中有一对平行金属板，两板间电势差为U。若一个质量为m，带电量为q 的粒子，在静电力的作用下由静止开始运动，求粒子到达另一板时的速度。1.用牛顿运动定律分析该问题2.用动能定理分析该问题3.这一过程中能量如何转化4.若电场是非匀强电场，应如何分析F1.用牛顿运动定律分析该问题（1）以 _ 为研究对象。带电粒子 ( 2 )该粒子在电场力作用下，是做曲线运动还是做直线运动？(3)在匀强电场中，F=qE为恒力。由牛顿

4、第二定律得由运动学公式vt2-v02=2ax得直线运动U2.用动能定理分析该问题在带电粒子的运动过程中，静电力对它做的功是设带电粒子到达另一个极板时的速率为v ,其动能为由动能定理可得3.这一过程中能量如何转化？该过程电场力做功，电势能转化为粒子的动能。4.若电场是非匀强电场，应如何分析？若电场是非匀强电场，电场力则是变力，牛顿运动定律不适用，动能定理仍可使用。U二.带电粒子的偏转讨论:带电粒子在匀场电场中的偏转lUdv0如图，现有一质量为m，带电量为 q的粒子，以速度 v0 且垂直于场强的方向射入两板间。1.该粒子在电场中做直线运动还是曲线运动？2.如何求粒子在板间的运动时间？3.如何求粒子

5、射出板间时偏转的距离y？4.如何求粒子射出板间时偏转的角度？5.如何求粒子射出板间时速度的大小？1.该粒子在电场中做直线运动还是曲线运动？v0F 粒子沿速度的方向上是匀速直线运动；垂直于速度的方向上是初速度为0的匀加速直线运动。lUdv0曲线运动lUd2.如何求粒子在板间的运动时间？v0因为粒子在平行于板面的方向上做匀速直线运动，所以由l=v0t得v03.如何求粒子射出板间时偏移的距离y？粒子在垂直于板面的方向上受到恒定的电场力作用。加速度为粒子射出板间时偏移的距离为lUdy4.如何求粒子射出板间时偏转的角度？lUdyv0vv偏转的角度lUdyv0vv5.如何求粒子射出板间时速度的大小？粒子射

6、出板间时速度的大小三.应用1、让质子、氘核、氚核的混合物沿着与电场垂直的方向进入匀强电场后偏转，要使它们最后偏转角相同，这些粒子必须具有相同的、初速度 、动能、动量 、质量U1、如图，一个质量为m、带电量为q的粒子，由静止开始，先经过电压为U1电场加速后，再垂直射入一匀强电场中，已知金属板长为l、间距为d,两板间电压为U2,求粒子射出时偏移的距离和偏转的角度。lU2y带电立子在电场中的运动解：加速过程使粒子获得速度为v0由动能定理得偏转过程经历的时间偏转加速度偏移的距离偏转的角度1.偏转的距离和偏转的角度都仅由加速电场和偏转电场的情况决定，与带电粒子的电量、质量无关。2.要增大偏转的距离和偏转的角度可采取的措施有：减小加速电压或增大偏转电压等。本题小结:3.示波器就是根据这一原理制成的。1、如图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，以初速度V0由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子刚好能到达N板；如果要使这个带电粒子能够到达M、N两板间距的1/2处返回，则下述方法能满足要求的是：（ ）M NUBA、使初速度减半B、使M、N间电压加倍；C、使M、N间电压提升4倍；D、使初速度和M、N间的电压都加倍。2、如图所示，从灯丝发射的电子经电压为U1的加速电场加速后，进入偏转电场U2，若要使电子