廣東省鶴山市高中物理 3.6 帶電粒子在電場中的加速與偏轉課件 新人教版選修31.ppt

帶電粒子在電場中的運動 教學目標 1 能用力的觀點和能量的觀點 分析帶電粒子在電場中的運動問題 2 能用運動合成和分解的方法分析帶電粒子在勻強電場中的類平拋運動問題 帶電粒子在電場中的二類基本運動 一 帶電粒子在電場中的加速 二 帶電粒子在電場中的偏轉 一 帶電粒子在電場中的加速 在真空中的一對平行金屬板 板間距為d 兩板間加電壓為u 一電荷電量為q從正極板某處沿電場方向以速度v1進入板間 1 電荷受力分析2 運動狀態(tài)分析3 功能關系分析 法1 根據(jù)牛頓定律 a f m qu dm運動學公式 v2 2ad 法2 根據(jù)動能定理 qu mv2 2 求v2的方法 例1 下列粒子從初速度為零的狀態(tài)經(jīng)加速電壓為u的電場后 哪種粒子速度最大 a 質(zhì)子b 氘核c 氦核d 鈉離子 a 哪種粒子動能最大 例2 如圖m n是在真空中豎直放置的兩塊平行金屬板 質(zhì)量為m電量為 q的帶電粒子 以初速度v0由小孔進入電場 當m n間電壓為u時 粒子剛好能到達n板 如果要使這個帶電粒子能夠到達m n兩板間距的1 2處返回 則下述方法能滿足要求的是 a 使初速度減半b 使m n間電壓加倍 c 使m n間電壓提高4倍 d 使初速度和m n間的電壓都加倍 b 例3 如圖所示 兩平行金屬板豎直放置 左極板接地 中間有小孔 右極板電勢隨時間變化的規(guī)律如圖所示 電子原來靜止在左極板小孔處 不計重力作用 下面對粒子的運動描述正確的是 a 從t 0時刻釋放電子 電子將始終向右運動 直到打到右極板上b 從t 0時刻釋放電子 電子可能在兩板間振動 c 從t t 4時刻釋放電子 電子可能在兩板間振動 也可能打到右極板上d 從t 3t 8時刻釋放電子 電子必將打到左極板上 a c 二 帶電粒子在電場中的偏轉 d q l 2 4 5 例4 帶電粒子經(jīng)加速電場加速后垂直進入兩平行金屬板間的偏轉電場 要使它離開偏轉電場時偏轉角增大 可采用的辦法有 a 增加帶電粒子的電量b 降低加速電壓 c 提高偏轉電壓 d 減小兩平行板間的距離 例5 如圖所示 從燈絲發(fā)射的電子經(jīng)電壓為u1的加速電場加速后 進入偏轉電場u2 若要使電子在電場中的偏轉量增大為原來的2倍 可供選用的方法是 a 使u1減為原來的1 2 b 使u2增大為原來的2倍 c 使偏轉電極板的長度l增大為原來的2倍 d 使偏轉電極板的距離減小為原來的1 2 abd 例6 一個初動能為ek的帶電粒子以速度v垂直電場線方向飛入平行板電容器 飛出電容器時動能為2ek 若這個帶電粒子的入射初速度為原來的2倍 則該粒子飛出電容器時的動能應為 a 4ek b 4 25ek c 4 5ekd 8ek b 例7 熱電子由陰極飛出時的初速忽略不計 電子發(fā)射裝置的加速電壓為u0 電容器板長和板間距離均為l 10cm 下極板接地 電容器右端到熒光屏的距離也是l 10cm 在電容器兩極板間接一交變電壓 上極板的電勢隨時間變化的圖象如左圖 每個電子穿過平行板的時