高二人教物理选修31课件第1章第9节带电粒子在电场中的运动共35

1、带电粒子在电场中的运动,电场中的带电粒子一般可分为两类：,电场中的带电粒子一般可分为两类：,1. 带电的基本粒子：如电子，质子，粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和电场力相比在小得多，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽略质量）。,电场中的带电粒子一般可分为两类：,1. 带电的基本粒子：如电子，质子，粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和电场力相比在小得多，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽略质量）。 2. 带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。,电场中的带电粒子一般可分为两类：,1. 带电的基本粒子：如电子

2、，质子，粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和电场力相比在小得多，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽略质量）。 2. 带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。 3. 某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定。,带电粒子在匀强电场中,受力情况：受到恒定的电场力,运动情况：做匀变速运动,一、带电粒子在电场中的加速,一、带电粒子在电场中的加速,用动能定理分析,一、带电粒子在电场中的加速,用动能定理分析 用牛顿运动定律分析,根据动能定理：qU = mv2/2,或根据牛顿定律：a = F/m = qU/dm 和运动学公式：v2

3、=2ad,一、带电粒子在电场中的加速,根据动能定理：qU = mv2/2,或根据牛顿定律：a = F/m = qU/dm 和运动学公式：v2 =2ad,得：,一、带电粒子在电场中的加速,根据动能定理：qU = mv2/2,或根据牛顿定律：a = F/m = qU/dm 和运动学公式：v2 =2ad,得：,粒子加速后的速度只与加速电压有关,此式也适用于不是匀强电场的情况,一、带电粒子在电场中的加速,例1：如图，两平行金属板间加一电压U，有一带正电荷q、质量为m的带电粒子在电场力的作用下以初速v0开始从正极板向负极板运动。则：（1）带电粒子在电场中作什么运动？（2）粒子穿出负极板时的速度多大？（3

4、）粒子穿出负极板后做什么运动？,例1：如图，两平行金属板间加一电压U，有一带正电荷q、质量为m的带电粒子在电场力的作用下以初速v0开始从正极板向负极板运动。则：（1）带电粒子在电场中作什么运动？（2）粒子穿出负极板时的速度多大？（3）粒子穿出负极板后做什么运动？,分析：对于粒子来说，一般有mgF，故可忽略。 (1)带电粒子在电场中以加速度a=F/m=qU/md做匀加速直线运动。 (2)由v2-v02=2ad 解得：,或：由动能定理qU=mv2/2-mv02/2解得：,例1：如图，两平行金属板间加一电压U，有一带正电荷q、质量为m的带电粒子在电场力的作用下以初速v0开始从正极板向负极板运动。则：

5、（1）带电粒子在电场中作什么运动？（2）粒子穿出负极板时的速度多大？（3）粒子穿出负极板后做什么运动？,一般用“动能定理”求解,分析：对于粒子来说，一般有mgF，故可忽略。 (1)带电粒子在电场中以加速度a=F/m=qU/md做匀加速直线运动。 (2)由v2-v02=2ad 解得：,或：由动能定理qU=mv2/2-mv02/2解得：,1. 非匀强电场中，如何计算？,2. 若带正电粒子以v0负板向正板运动，分析 粒子运动情况。,3. 若粒子以初速度v0沿垂直场强方向进入电 场，离子的运动情况如何？,1. 非匀强电场中，如何计算？,2. 若带正电粒子以v0负板向正板运动，分析 粒子运动情况。,3.

6、 若粒子以初速度v0沿垂直场强方向进入电 场，离子的运动情况如何？,电场力做功，只于始末位置电势差有关,1. 非匀强电场中，如何计算？,2. 若带正电粒子以v0负板向正板运动，分析 粒子运动情况。,3. 若粒子以初速度v0沿垂直场强方向进入电 场，离子的运动情况如何？,电场力做功，只于始末位置电势差有关,明确粒子v，a的变化情况,二、带电粒子在电场中的偏转,试根据类平抛运动的知识，推导偏移量y和偏转角,（1）画出电场线，并进行受力分析。,（2）粒子做什么性质的运动？,（3）为计算y，需要知道哪些物理量？,偏移量y的计算,（1）画出电场线，并进行受力分析。,（2）粒子做什么性质的运动？,（3）为

7、计算y，需要知道哪些物理量？,（4）这些物理量能计算出吗？,偏移量y的计算,（1）画出电场线，并进行受力分析。,（2）粒子做什么性质的运动？,（3）为计算y，需要知道哪些物理量？,（4）这些物理量能计算出吗？,偏移量y的计算,（1）画出电场线，并进行受力分析。,（2）粒子做什么性质的运动？,（3）为计算y，需要知道哪些物理量？,（4）这些物理量能计算出吗？,偏移量y的计算,（1）什么叫偏转角？,（2）怎样计算偏转角？,偏转角的计算,（1）什么叫偏转角？,（2）怎样计算偏转角？,偏转角的计算,（1）什么叫偏转角？,（2）怎样计算偏转角？,偏转角的计算,对于不同的带电粒子,对偏移公式的讨论,对于不

8、同的带电粒子 （1）若以相同的速度射入,对偏移公式的讨论,对于不同的带电粒子 （1）若以相同的速度射入,则yq/m,对偏移公式的讨论,对于不同的带电粒子 （1）若以相同的速度射入 （2）若以相同的动能射入,则yq/m,对偏移公式的讨论,对于不同的带电粒子 （1）若以相同的速度射入 （2）若以相同的动能射入,则yq/m,则yq,对偏移公式的讨论,对于不同的带电粒子 （1）若以相同的速度射入 （2）若以相同的动能射入 （3）若经相同电压U0加速后射入，则,则yq/m,则yq,对偏移公式的讨论,对于不同的带电粒子 （1）若以相同的速度射入 （2）若以相同的动能射入 （3）若经相同电压U0加速后射入，则,则yq/m,则yq,对偏移公式的讨论,对于不同的带电粒子 （1）若以相同的速度射入 （2）若以相同的动能射入 （3）若经相同电压U0加速后射入，则,则yq/m,则yq,对偏移公式的讨论,y与q、m无关，随加速电压的增大而减小，随偏转电压的增