C031帶電粒子在電場中的運動課件

帶電粒子在電場中的運動季軍2007年7月一、帶電粒子在勻強電場中的加速二、帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)對偏移公式的討論三、示波管的原理07年廣東普寧市華僑中學(xué)三模卷6廣東茂名市2007年第一次模考102007年物理海南卷607年天津五區(qū)縣重點校聯(lián)考82007高考理綜北京卷22

2007年上海卷2207屆12月江蘇省丹陽中學(xué)試卷172007年廣東卷6

07年4月蘇州中學(xué)調(diào)研試卷52007年重慶卷24

07年江蘇省揚州市一模17帶電粒子在電場中的運動一、帶電粒子在勻強電場中的加速一般情況下帶電粒子所受的電場力遠(yuǎn)大于重力,所以可以認(rèn)為只有電場力做功。由動能定理W=qU=ΔEk，此式與電場是否勻強無關(guān)，與帶電粒子的運動性質(zhì)、軌跡形狀也無關(guān)。若初速度v0=0則

對偏移公式的討論（4）對于不同的帶電粒子①若以相同的速度射入，則y∝q/m②若以相同的動能射入，則y∝q

③若以相同的動量射入，則y∝qm

④若經(jīng)相同電壓U0加速后射入，則y與q、m無關(guān),隨加速電壓的增大而減小，隨偏轉(zhuǎn)電壓的增大而增大。三、示波管的原理Y'X'Y偏轉(zhuǎn)電極X電子槍熒光屏利用兩組正交的偏轉(zhuǎn)極板，可以控制電子打在熒光屏上的位置。示意圖如右：兩組偏轉(zhuǎn)電極分別控制電子在水平、豎直方向的偏轉(zhuǎn)。一般在水平偏轉(zhuǎn)電極上加掃描電壓（從左向右周期性掃描），在豎直偏轉(zhuǎn)電極上加需要研究的信號。四、帶電物體在電場力和重力共同作用下的運動。當(dāng)帶電體的重力和電場力大小可以相比時，不能再將重力忽略不計。這時研究對象經(jīng)常被稱為“帶電微?！薄ⅰ皫щ妷m?！?、“帶電小球”等等。07年廣東普寧市華僑中學(xué)三模卷66．分別為一價和兩價的靜止銅離子，經(jīng)過同一電場加速后,再垂直經(jīng)過同一偏轉(zhuǎn)電場,然后落到一屏上。如圖,離子重力不計,以下判斷正確的是（）A．離子經(jīng)過加速電場時，二價銅離子受到的電場力的沖量大B．在偏轉(zhuǎn)電場中,電場力對兩種離子做的功一樣多C．兩種銅離子打在屏上時的速度一樣大D．兩種銅離子打在屏上的同一點AD2007年物理海南卷66.一平行板電容器中存在勻強電場，電場沿豎直方向。兩個比荷（即粒子的電荷量與質(zhì)量之比）不同的帶正電的粒子a和b，從電容器的P點（如圖）以相同的水平速度射入兩平行板之間。測得a和b與電容器極板的撞擊點到入射點之間的水平距離之比為1:2。若不計重力，則a和b的比荷之比是（）Ａ.

1:2

B.

1:8

C.

2:1

D.

4:1

解:DP07年天津五區(qū)縣重點校聯(lián)考88．一個一價和二價的靜止銅離子，經(jīng)過同一電壓加速后，再垂直射入同一勻強偏轉(zhuǎn)電場，然后打在同一屏上，屏與偏轉(zhuǎn)電場方向平行，下列說法正確的是 （）A．二價銅離子打在屏上時的速度小B．離開偏轉(zhuǎn)電場后,二價銅離子飛到屏上用的時間長C．離子經(jīng)加速電場加速過程中，二價銅離子受電場力的沖量大D．在離開偏轉(zhuǎn)電場時，兩種離子在電場方向上的位移不相等

C解見下頁解：可見離開偏轉(zhuǎn)電場時，兩種離子的偏移相等，D錯.離開偏轉(zhuǎn)電場后,在初速度方向仍以v0做勻速運動，可見二價銅離子飛到屏上用的時間短，B錯.銅離子離開偏轉(zhuǎn)電場時為vt，離開偏轉(zhuǎn)電場后做勻速直線運動，打在屏上時的速度仍為vt，可見二價銅離子打在屏上時的速度大，A錯.加速過程中，可見二價銅離子受電場力的沖量大，C對.解：按題意畫出示意圖如圖示：dRv0（1）極間場強（2）α粒子在極板間運動的加速度（3）由得：2007年上海卷2222．（13分）如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強電場。電量為q、動能為Ek的帶電粒子從a點沿ab方向進(jìn)入電場，不計重力。（1）若粒子從c點離開電場，求電場強度的大小和粒子離開電場時的動能；（2）若粒子離開電場時動能為Ek'

，則電場強度為多大？

abcdE解:（1）abcdEL＝v0t，所以所以（2）若粒子由bc邊離開電場，L＝v0t，所以若粒子由cd邊離開電場，所以解：（1）因粒子帶負(fù)電且向下偏轉(zhuǎn)，故電場力方向向下，所以電場方向豎直向上。水平方向勻速運動，有：lsinθ=v0t

豎直方向做初速度為零的勻加速運動，有解得加速度：由qE=ma，得電場強度大小B點的電勢高于A點的電勢,有A、B兩點間的電勢差為：（2）設(shè)初速度大小為v0，小球過B點豎直分速度為vy，瞬時速度為vB，水平和豎直位移分別為x和y，則有：y=vyt/2x=v0t而y/x=cotθ由動能定理得：所以A、B間的電勢差題目2007年廣東卷66．平行板間加如圖4（a）所示周期變化的電壓，重力不計的帶電粒子靜止在平行板中央，從t=0時刻開始將其釋放，運動過程無碰板情況。圖4（b）中，能定性描述粒子運動的速度圖象正確的是()T/23T/2UU0-U0圖4(a)T2Tt0圖4（b)vt0vt0vt0vt0ABCDA0537-E0t/sE/Vm-12E01246解：畫出帶電粒子速度v隨時間t變化的圖像如圖所示，1234567t/sv/ms-10v-t圖下的‘面積’表示位移,可見帶電粒子不是只向一個方向運動,4s末帶電粒子不能回到原出發(fā)點，A、C錯.2s末速度不為0,可見0s～2s內(nèi)電場力的功不等于0,B錯.2.5s和4s末，速度的大小方向都相同，電場力沖量等于動量的變化(等于0)，D對。2007年重慶卷2424.(9分)飛行時間質(zhì)譜儀可通過測量離子飛行時間得到離子的荷質(zhì)比q/m.如題24圖1,帶正電的離子經(jīng)電壓為U的電場加速后進(jìn)入長度為L的真空管AB,可測得離子飛越AB所用時間t1.改進(jìn)以上方法，如題24圖2,讓離子飛越AB后進(jìn)入場強為E（方向如圖）的勻強電場區(qū)域BC,在電場的作用下離子返回B端，此時，測得離子從A出發(fā)后飛行的總時間t2,（不計離子重力）（1）忽略離子源中離子的初速度，①用t1計算荷質(zhì)比;②用t2計算荷質(zhì)比.離子束真空管ABULt1題24圖1離子束真空管EABCt2UL題24圖22頁題目3頁末頁①設(shè)離子帶電量為q,質(zhì)量為m,經(jīng)電場加速后的速度為v,則

（2）離子源中相同荷質(zhì)比離子的初速度不盡相同，設(shè)兩個荷質(zhì)比都為q/m的離子在A端的速度分別為v和v′（v≠v′）,在改進(jìn)后的方法中，它們飛行的總時間通常不同，存在時間差Δt.可通過調(diào)節(jié)電場E使Δt=0.求此時E的大小.解:(1)(1)離子飛越真空管AB做勻速直線運動，則L=vt1(2)由(1)、（2）兩式得離子荷質(zhì)比(3)2頁題目3頁末頁兩離子初速度分別為v、v′,則(7)(8)(9)要使Δt＝0,則須(10)所以(11)2頁題目3頁末頁07年江蘇省揚州市一模1717．(16分)如圖(a)所示，平行金屬板A和B的距離為d，它們的右端安放著垂直金屬板的靶MN。現(xiàn)在A、B板上加上如圖(b)所示的方波形電壓，t=0時A板比B板的電勢高，電壓的正向值為U0，反向值也為U0，現(xiàn)有由質(zhì)量為m的帶正電且電荷量為q的粒子組成的粒子束，從AB的中點O以平行于金屬板方向OO′的某一初速射入。設(shè)粒子能全部打在靶MN上，而且所有粒子在AB間的飛行時間均為t，不計重力影響，試問：02T/3U0tU-U05T/32TT（b）ABOO'

v0MN（a）第3頁(1)在距靶MN的中心O′點多遠(yuǎn)的范圍內(nèi)有粒子擊中?(2)要使粒子能全部打在靶MN上，電壓U0的數(shù)值應(yīng)滿足什么條件?(寫出U0，m、