帶電粒子在電場中的運動(第2課時)

1、1.9 帶電粒子在電場中的運動帶電粒子在勻強電場中運動狀態(tài)：勻變速直線運動加速、減速勻變速曲線運動偏轉(zhuǎn)1.平衡（平衡（F合合=0）2.勻變速運動勻變速運動（F合合0）靜止勻速直線運動【說明說明】帶電粒子重力的處理帶電粒子重力的處理1.基本粒子：基本粒子：如電子、質(zhì)子、粒子、離子等，一般可以忽略2.帶電顆粒：帶電顆粒：如塵埃、液滴、小球等，一般不能忽略一、一、帶電粒子在電場中的加速例例1：右圖所示，相距右圖所示，相距d的兩平行金屬板間加一電壓的兩平行金屬板間加一電壓U，有，有一帶正電荷一帶正電荷q、質(zhì)量為、質(zhì)量為m的帶電粒子在電場力的作用下的帶電粒子在電場力的作用下從靜止開始從正極板向負(fù)極板運動

2、。則從靜止開始從正極板向負(fù)極板運動。則（1）帶電粒子在電場中做什么運動？）帶電粒子在電場中做什么運動？解：帶電粒子在電場中，只受電場力的作用，根據(jù)牛頓第二定律有：maqE mdqUmqEa則帶電粒子的加速度又dUE 帶電粒子在電場中做初速度為0的勻加速直線運動+-Um+q（2）粒子穿出負(fù)極板時的速度多大？）粒子穿出負(fù)極板時的速度多大？解：設(shè)粒子穿出負(fù)極板時的速度為vax2vv202t由 得：穿出負(fù)極板時的速度mqUadv22解法二：根據(jù)動能定理有：0212mvqU思考：還可以用什么方法求解？解得mqUv2+-Um+q2022121mvmvqU：若粒子初速度為v0，則結(jié)果如何？mqUvv220：

3、若粒子帶電量為-q，初速度為v0（v0足夠大）足夠大），則結(jié)果又如何？+-Uv0m+q根據(jù)動能定理有：解得mqUvv2202022121mvmvqU根據(jù)動能定理有：若電場為一非勻強電場，初速度為v0且原題中其它條件不變，則粒子穿出負(fù)極板時的速度又是多大？根據(jù)動能定理有：2022121mvmvqU解得mqUvv220 帶電粒子在電場中的變速直線運動，一般用動能定理求解（3）粒子穿出負(fù)極板后做什么運動？）粒子穿出負(fù)極板后做什么運動？ 粒子穿出電場后將做勻速直線運動，直到它碰到別的物體或進入另一電場為止。二、二、帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn) ld+ +- - - - - - - - - - - - -

4、 - -+ + + + + + + + + + + + + + + + + + Uv0q、mFvv0vyy偏轉(zhuǎn)角側(cè)移方法：方法：垂直電場方向：勻速直線運動垂直電場方向：勻速直線運動 平行電場方向：初速為零的勻加速直線運動平行電場方向：初速為零的勻加速直線運動+ +mFa mqEmdqU0vlt 221aty 2022mdvqUl與粒子比荷與粒子比荷q/m成正比成正比與粒子初速度與粒子初速度v02成反比成反比與電場的屬性與電場的屬性U以及以及l(fā)、d有關(guān)有關(guān)mdqUa 0vlt atvy0mdvqUl0tanvvy20mdvqUl與粒子比荷與粒子比荷q/m成正比成正比與粒子初速度與粒子初速度v02

5、成反比成反比與電場的屬性與電場的屬性U以及以及l(fā)、d有關(guān)有關(guān)x2/ lx 帶電粒子垂直穿過勻強電場離開時，就好像是從金屬板間的中心線的中點（l/2）處沿直線飛出。：若v0是粒子從靜止開始經(jīng)一電壓為U1的加速電場獲得的，則結(jié)果又如何？20121mvqU 1202qUmvdmvqUly2022解：粒子在加速電場中加速時，由動能定理有：1224dUlUy 122tandUlU 帶電粒子在電場中先加速后偏轉(zhuǎn)時，y、均與比荷無關(guān)，只跟電場結(jié)構(gòu)有關(guān)。即：dmvqUl20tan又則有：三、示波管的原理產(chǎn)生高速飛行的電子束待顯示的電壓信號鋸齒形掃描電壓使電子沿Y方向偏移使電子沿x方向偏移l1、利用電場可以使帶

6、電粒子加速或偏轉(zhuǎn)、利用電場可以使帶電粒子加速或偏轉(zhuǎn)l若作直線運動，一般應(yīng)使用“動能定理”，其優(yōu)點在于：不要求物體一定要作勻變速運動，且在非勻強電場中也可使用。l2、求解帶電粒子在電場中作曲線運動問題，、求解帶電粒子在電場中作曲線運動問題，一般應(yīng)先進行運動分解，然后用牛頓定律求解一般應(yīng)先進行運動分解，然后用牛頓定律求解l3、處理帶電粒子在電場中運動的一般步驟是：、處理帶電粒子在電場中運動的一般步驟是：小結(jié)：小結(jié)：l分析帶電粒子的受力情況，尤其要注意是否應(yīng)該考慮重力（除非有說明或暗示，一般來說，對于電子、質(zhì)子、離子、粒子等“粒子”重力可忽略，而對于小球、塵埃、液滴等“顆粒”重力不可忽略），電場力是否恒定等。l分析帶電粒子的初始狀態(tài)及條件，確定帶電粒子作 直線運動還是曲線運動。l建立正確的物理模型，確定解題途徑是用動力學(xué)，或動能定理，或是