【物理】1.9帶電粒子在電場中運(yùn)動1（人教版選修3-1）

1、帶電粒子在電場中的運(yùn)動,第九節(jié),復(fù)習(xí),1.計算電場力做功的方法,W電 =,W電 = Uq,W電 = FScos,適用于勻強(qiáng)電場,適用于一切電場,2.判斷物體的運(yùn)動,F合與v0在一條直線上,F合與v0不在一條直線上,做直線運(yùn)動,做曲線運(yùn)動,動能定理,一. 帶電粒子在電場中的加速,E1,用牛頓運(yùn)動定律分析,用動能定理分析,加速電壓,解題方法指導(dǎo),1）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，電場力是否恒定等,2）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(yùn)動還是曲線運(yùn)動,3）建立正確的物理模型，確定解題方法是動力學(xué)，還是動能定理（或能量守恒,1、解題步驟,1、受力分析,水平向右

2、的電場力 FEq=qU/d,2、運(yùn)動分析,初速度為零，加速度為a=Eq/md的向右勻加速直線運(yùn)動,解法一運(yùn)用運(yùn)動學(xué)知識求解,解法二運(yùn)用能量知識求解,粒子加速后的速度只與加速電壓有關(guān),此式也適用于非勻強(qiáng)電場的情況,二. 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn),試根據(jù)類平拋運(yùn)動的知識，推導(dǎo)偏移量 y和偏轉(zhuǎn)角,偏轉(zhuǎn)角,V0,板長L ，間距d，板間電壓U,Y-偏轉(zhuǎn)距離,粒子質(zhì)量m，電量q，不計重力,已知：粒子m、q、v0；偏轉(zhuǎn)電場L、d、U。（重力不計） 求,3、處理方法用類似平拋運(yùn)動(類平拋）的分析方法,3、某些帶電體是否考慮重力，要根據(jù)題目暗示或運(yùn)動狀態(tài)來判定,電場中的帶電粒子一般可分為兩類,1、帶電的基本粒子：

3、如電子，質(zhì)子，粒子，正負(fù)離子等。這些粒子所受重力和電場力相比在小得多，除非有說明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力。（但并不能忽略質(zhì)量,2、帶電微粒：如帶電小球、液滴、塵埃等。除非有說明或明確的暗示以外，一般都考慮重力,1）加速度 （2）運(yùn)動時間 （3）側(cè)向位移(離開電場時的偏移量) （4）速度偏向角 （5）增加的動能,例題：（07上海22,如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場。電量為q、動能為Ek的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入電場，不計重力。求: （1）若粒子從c點(diǎn)離開電場，求電場強(qiáng)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(qiáng)度為多大,例

4、題：（07上海22,如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場。電量為q、動能為Ek的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入電場，不計重力。求: （1）若粒子從c點(diǎn)離開電場，求電場強(qiáng)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(qiáng)度為多大,三、帶電粒子先加速后偏轉(zhuǎn),加速電場,偏轉(zhuǎn)電場,2）離開電場時的偏轉(zhuǎn)角,求,1）離開電場時的偏移量,帶電粒子先經(jīng)加速電場加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場做類平拋運(yùn)動,離開電場時的偏轉(zhuǎn)角,離開電場時的偏移量,帶電粒子離開電場時的偏移量和偏轉(zhuǎn)角均與帶電粒子的質(zhì)量和電量無關(guān)。只要電性相同的帶電粒子,在電場中留下的軌跡相同，所以無法將電性相同的粒子

5、分開,例題電子在電勢差為U1的加速電場中由靜止開始運(yùn)動,然后射入電勢差為U2的兩塊平行板間的勻強(qiáng)電場中,在滿足電子射出平行板區(qū)的條件下,下述四種情況中,一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是（,A.U1變大,U2變大 B.U1變小,U2變大 C.U1變大,U2變小 D.U1變小,U2變小,B,解：電子先經(jīng)加速電場加速,后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場做類平拋運(yùn)動.電子離開電場時的偏轉(zhuǎn)角,聯(lián)立兩式得,故選項(xiàng)B正確,平拋運(yùn)動不是分解速度，就是分解位移,例題質(zhì)量為5.0108kg的帶電微粒，以V0=2m/s的速度從水平放置的平行金屬板A、B的中央水平飛入板間，已知板長L=10cm，板間距離d=2cm，當(dāng)UAB =1000V時，帶電微粒恰好沿直線穿過板間。問：AB間所加電壓在什么范圍內(nèi)帶電微粒能從板間飛出？(g=10m/s2,解：根據(jù)平衡條件得,所以小球的電量,當(dāng)帶電微粒剛好從A板右端飛出時，所加電壓具有最大值Umax,模型化歸：過程一，小球做“勻速直線運(yùn)動”；過程二，小球做“類平拋運(yùn)動”，用等效重力的思想把重力和電場力看成等效重力,當(dāng)帶電微粒剛好從B板右端飛出時，所加電壓具有最大值Umin,聯(lián)立 式解出AB間所加電壓的最小值,聯(lián)立式解出AB間所加電壓的最大值,1、.全面