帶電粒子在電場中的運動(公開課)PPT課件

1、9 9帶電粒子在電場中的運動丁肇中丁肇中 1976年諾貝年諾貝爾物理學獎獲得者爾物理學獎獲得者直線粒子加速器直線粒子加速器一、了解帶電粒子：一、了解帶電粒子：1帶電的基本粒子：如電子，質(zhì)子，粒子，正負離子等。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。思考：思考：如何使一個帶電粒子加速卻不改變方向？如何使一個帶電粒子加速卻不改變方向？二、帶電體在電場中的加速問題：二、帶電體在電場中的加速問題：例題例題1：如圖所示，在真空中有一對平行金屬板，如圖所示，在

2、真空中有一對平行金屬板，由于接到電池組上而帶電，兩板間的電勢差為由于接到電池組上而帶電，兩板間的電勢差為U。若一個質(zhì)量為若一個質(zhì)量為m、帶正電荷、帶正電荷q的粒子，在靜電力的的粒子，在靜電力的作用下開始從正極板向負極板運動，計算它到達作用下開始從正極板向負極板運動，計算它到達負極板時的速度。負極板時的速度。思考：思考：若帶電粒子進入電場時具有若帶電粒子進入電場時具有初速度初速度v0呢？呢？算一算：算一算：例題例題2：熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子。在金屬絲和熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子。在金屬絲和金屬板之間加以電壓金屬板之間加以電壓U=2500V，發(fā)射出的電子在，發(fā)射出的電子在真空中加速后，從金屬板的小

3、孔穿出。電子穿出真空中加速后，從金屬板的小孔穿出。電子穿出時的速度由多大？時的速度由多大？ 思考:2、如何用較低的電壓獲得較大的速度？、如何用較低的電壓獲得較大的速度？1、通過電場加速獲得的速度與哪些因素有關？、通過電場加速獲得的速度與哪些因素有關？二、帶電體在電場中的偏轉(zhuǎn)問題：二、帶電體在電場中的偏轉(zhuǎn)問題： ld+ +- - - - - - - -+ + + + + + + + +Uv0q、mF思考:1.q的受力怎樣的受力怎樣? 2.水平方向和豎直方向的運動性質(zhì)怎樣水平方向和豎直方向的運動性質(zhì)怎樣?3.與學過的哪種運動形式類似與學過的哪種運動形式類似?如何處理這類問如何處理這類問題？題？+v

4、v0vyy偏轉(zhuǎn)角偏轉(zhuǎn)角偏移距離偏移距離 ld+ +- - - - - - - -+ + + + + + + + +Uv0q、mF思考:+vv0vyy偏轉(zhuǎn)角偏轉(zhuǎn)角偏移距離偏移距離帶電粒子在電場中運動的時問帶電粒子在電場中運動的時問t t；粒子在射出電場時豎直方向上的粒子在射出電場時豎直方向上的偏移距離偏移距離；mFa mqEmdqU0vlt 221aty dmvqUly2022粒子在垂直電場方向做粒子在垂直電場方向做勻速直線運動勻速直線運動，所以有：所以有：粒子在沿電場線方向做粒子在沿電場線方向做勻加速直線運勻加速直線運動動，所以有：，所以有： ld+ +- - - - - - - -+ + + + + + + + +Uv0q、mF思考:+vv0vyy偏轉(zhuǎn)角偏轉(zhuǎn)角偏移距離偏移距離粒子在離開電場時豎直方向的分速度；粒子在離開電場時豎直方向的分速度；粒子在離開電場時的速度大小；粒子在離開電場時的速度大?。涣Ｗ釉陔x開電場時的粒子在離開電場時的偏轉(zhuǎn)角度偏轉(zhuǎn)角度。atvydmvqUl00vlt 0tanvvydmvqUl20mFamqEmdqU粒子在垂直電場方向做粒子在垂直電場方向做勻速直線運動勻速直線運動，所以有：所以有：0vvx粒子在沿電場線方向做粒子在