帶電粒子在電場中的運動可用

帶電粒子在電場中的運動可用第1頁，共15頁，2023年，2月20日，星期一帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運動關(guān)于“帶電粒子”1.“帶電粒子”一般是指一些微觀的帶電體.電子,質(zhì)子,一些原子核(氘核,氚核,氦核等),離子(銅離子,鈉離子)等.如:分析和處理帶電粒子在電場中的運動時，一般不計重力.因為粒子的質(zhì)量很小2.第2頁，共15頁，2023年，2月20日，星期一想一想?帶電粒子處于勻強(qiáng)電場中時，在只受電場力作用下，會出現(xiàn)哪些運動情形?E會不會處于靜止?fàn)顟B(tài)?是勻速運動還是變速運動?是否一定是勻變速運動?為什么?是直線運動,還是曲線運動?帶電粒子處于勻強(qiáng)電場中時既可能做直線運動,又可能做曲線運動,但都是勻變速運動第3頁，共15頁，2023年，2月20日，星期一一帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的加速

探究若使帶電粒子在勻強(qiáng)電場中被加速，應(yīng)滿足什么條件?結(jié)論在勻強(qiáng)電場中，讓帶電粒子的速度方向和所受電場力的方向_____粒子就會在電場力作用下做___________

加速直線運動相同Eq從而達(dá)到加速的目的vU+-第4頁，共15頁，2023年，2月20日，星期一如圖所示，有一正離子(不計重力)，以初速度V0從正極板沿電場線方向射入電場中,求出它到達(dá)負(fù)極板時的速度Vt=？(已知離子的帶電量為q，質(zhì)量為m,兩豎直平行金屬板間距為d，電勢差為U)算算U+-V0Vt第5頁，共15頁，2023年，2月20日，星期一而加速度a=F/m從力和運動的角度:從功和能的角度:而Ｗ合=電場力做功用運動學(xué)公式：Vt

2

=V02+2aS

來求

√V02＋2Uq/m∴Vt

==Uq由動能定理由以上得:m21Vt２m21V0２Ｗ合＝此式也適用于非勻強(qiáng)電場的情況此式適用于非勻強(qiáng)電場的情況嗎?√V02＋2Uq/mVt

==Uq/md=Eq/m第6頁，共15頁，2023年，2月20日，星期一1.一初速為零的電子經(jīng)電壓為U=2500V的電場加速后,獲得的速度有多大?電子質(zhì)量是0.91×10-30kg練一練解:√V02＋2Uq/mVt

=2×2500×1.6×10-19/0.91×10-30==3.0×107(m/s)第7頁，共15頁，2023年，2月20日，星期一v0++++++-------q如圖帶電粒子以初速度V0垂直電場線射入勻強(qiáng)電場中(粒子電性為負(fù))不計重力,粒子將如何運動?想想第8頁，共15頁，2023年，2月20日，星期一二帶電粒子的偏轉(zhuǎn)v0++++++-------q垂直電場方向做勻速直線運動平行電場方向做初速為零的勻加速直線運動Eq類似于平拋運動第9頁，共15頁，2023年，2月20日，星期一已知條件如圖所示，求出它在電場中的運動時間t,射出電場時在豎直方向偏移原來運動方向的距離y、末速度V及偏轉(zhuǎn)角度φ++++++-------qmφvdUlyv0算算第10頁，共15頁，2023年，2月20日，星期一應(yīng)用運動的合成和分解知識進(jìn)行處理:a沿初速度方向的分運動為勻速直線運動b平行電場方向是初速為零的勻加速直線運動++++++------yy=at221a=F/m=Uq/dm=Eq/mlv0運動時間t=l/V0y=2Uqdml2V02-qmd

U第11頁，共15頁，2023年，2月20日，星期一應(yīng)用運動的合成和分解知識進(jìn)行處理:++++++------yldv0運動時間t=l/V0y=2Uqdml2V02φvvXvYvX2+vY2=vvX=v0vY=at=UqdmlV0tan=φvYvX=UqdmlV02第12頁，共15頁，2023年，2月20日，星期一2.電子水平射入偏轉(zhuǎn)電場中,射入時的速度V0=3.0×107m/s,兩極板的長度l=6.0cm相距d=2cm,極板間電壓u=200v.求電子射出電場時豎直偏轉(zhuǎn)的距離y練一練解:y=2Uqdml2V02由公式：代入數(shù)據(jù)得：y=0.36m第13頁，共15頁，2023年，2月20日，星期一3.帶電量之比為qa/qb=1/3的帶電粒子a、b先后以相同的速度從同一點射入平行板電容器中（不計重力），帶電粒子偏轉(zhuǎn)后打在同一極板上，水平飛行距離之比為xa/xb=2/1，求帶電粒子在電場中飛行的時間之比及質(zhì)量之比。（2/1，4/3）練一練xa=V0ataxb=V0btbta∶tb=2

∶1ya=ybyb=Eqb2mbtb2ya=Eqa2mata2ma∶mb=4∶3第14頁，共15頁，2023年，2月20日，星期一課堂小結(jié):1.帶電粒子在勻強(qiáng)電