物理1第一张静电场【全国一等奖】

物理选修3-1静电场

第9节带电粒子在电场中的运动第九节带电粒子在电场中的运动基本粒子：微观带电粒子：电子、质子、α粒子 如质子

宏观带电颗粒：带电液滴、带电小球、带电油滴等如普通小液滴体积约为质量约为

不计重力应考虑重力特殊说明的例外第九节带电粒子在电场中的运动qUm+_dF如图，在真空中有一对平行金属板，两板间加以电压U。两板间有一带正电荷q的带电粒子。它在电场力的作用下，由静止开始从正极板向负极板运动，到达负板时的速度有多大？(不考虑粒子的重力）问题：1、带电粒子受力方向如何？恒力还是变力？大小多少？2、带电粒子将做什么运动？3、如何求粒子到负极板的速度？一、带电粒子在电场中的加速第九节带电粒子在电场中的运动

如两极板间不是匀强电场该用何种方法求解？为什么？

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！思考:若粒子的初速度为零,则:若粒子的初速度不为零,则:FEAB第九节带电粒子在电场中的运动

例题1：炽热的金属丝可以发射电子。在金属丝和金属板间加以电压U=2500V，发射出的电子在真空中被加速后，从金属板的小孔穿出。电子射出后的速度有多大？设电子刚从金属丝射出时的速度为零。例题2如图所示，在点电荷+Q的电场中有A、B两点，将质子和α粒子分别从A点释放，到达B点时，求它们的速度大小之比？注：质子α粒子第九节带电粒子在电场中的运动

结论：

由于电场力做功与场强是否匀强无关，与运动路径也无关，所以在处理电场对带电粒子的加速问题时，一般都是利用动能定理进行处理。第九节带电粒子在电场中的运动如图所示，在真空中水平放置一对金属板Y和Y’，板长L，板间距离为d。在两板间加以电压U，一电荷量为q质量为m的带电粒子从极板中央以水平速度v0射入电场。试分析带电粒子在电场中的运动情况。(不计粒子的重力)二、带电粒子的偏转-+d问题：1、带电粒子受力方向如何？所受电场力有什么特点？

2、和我们之前学习过的什么运动相似？轨迹如何？

3、如何对此类问题进行分析？F例题3

两个相同极板Y与的长度，相距d=2cm，极板间的电压U=200V。一个电子沿平行于板面的方向射入电场中，射入时的速度。把两板间的电场看做匀强电场，求电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y和偏转的角度θ

。①解：电子在垂直于板面方向的加速度电子在极板间运动的时间t

②电子垂直于极板方向的偏移距离y③由①②③得：电子出极板时在垂直于极板方向的速度④偏转的角度θ⑤代入得第九节带电粒子在电场中的运动三、加速和偏转一体电荷经加速电场加速后进入偏转电场第九节带电粒子在电场中的运动

如图所示,初速度为零的电子在电势差为U1的电场中加速后,垂直进入电势差为U2的偏转电场,在满足电子能射出偏转电场的条件下,下列四种情况中,一定能使电子的偏转角度变大的是()A.U1变大,U2变大

B.U1变小,U2变大

C.U1变大,U2变小

D.U1变小,U2变小U2U1B第九节带电粒子在电场中的运动

一束电子流在经U=5000V的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若两板间距d=1.0cm,板长l=5.0cm,那么,要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压.Udl偏转电压越高,偏转量就越大.设电子刚好能从极板边缘飞出.即这时偏转量最大等于d/2,所加电压为最大值.第九节带电粒子在电场中的运动

如图所示,初速度为零的α粒子和电子在电势差为U1的电场中加速后,垂直进入电势差为U2的偏转电场,在满足电子能射出偏转电场的条件下,正确的说法是

A.α粒子的偏转量大于电子的偏转量

B.α粒子的偏转量小于电子的偏转量

C.α粒子的偏转角大于电子的偏转角

D.α粒子的偏转角等于电子的偏转角U2U1带电粒子的偏移量由系统决定,而与粒子的质量、电荷量无关D第九节带电粒子在电场中的运动

设偏转极板长为l=1.6cm,两板间的距离为d=0.50cm,偏转板的右端距屏L=3.2cm,若带粒子的质量为1.6X10-10kg,以20m/s的初速度垂直电场方向进入偏转电场,两偏转板间的电压是8.0X103V,若带电粒子打到屏上的点距原射入方向的距离是2.0cm。求：（1）带电粒子打到屏上所用时间。（2）带电粒子所带电荷量(不计空气阻力和重力).V02.0cmylL偏转匀速直线运动V1l/2四、示波器

1、作用：观察电信号随时间变化的情况2、组成：示波管（内部是真空的）、电子枪、偏转电极和荧光屏组成。电子枪偏转电极-+荧光屏YY’XX’YY’XX’电子枪偏转电极-+荧光屏YY’XX’YY’XX’1.如果在电极XX’之间不加电压,但在YY’之间加不变的电压,使Y的电势比Y’高(有时说这种情况是”Y正、Y’负”),电