帶電粒子在電場中的運(yùn)動-裴慧雪

電子束演示儀帶電粒子在電場中的運(yùn)動加速偏轉(zhuǎn)++++++++++++-------------U1U1U2U2-qm-qm-qmLv0ΦVoVyvd{Xy+——裴慧雪電子

α粒子

質(zhì)子帶電粒子微觀粒子（不計(jì)重力）帶電小球帶點(diǎn)塵埃帶電液滴宏觀粒子（計(jì)重力）一、帶電粒子的加速例1：如圖所示，在真空中有一對平行金屬板，兩板間加以電壓U。兩板間有一帶正電荷q的帶電粒子。它在電場力的作用下，由靜止開始從正極板向負(fù)極板運(yùn)動，到達(dá)負(fù)板時的速度有多大？(不考慮粒子的重力）qUm+_帶電粒子的加速dF方法一：牛頓第二定律方法二：動能定理qUm+_帶電粒子的加速dF一、帶電粒子的加速方法一：牛頓第二定律解：∴qUm+_帶電粒子的加速dF方法二：動能定理解：∴一、帶電粒子的加速一、帶電粒子的加速如果兩極板間不是勻強(qiáng)電場該用何種方法求解？為什么？由于電場力做功只與q和U有關(guān)：W電=qU因此，第二種方法動能定理仍然適用！若粒子的初速度為零,則:若粒子的初速度不為零,則:【小結(jié)】1、帶電粒子平行于電場進(jìn)入；2、進(jìn)入電場后做勻加速直線運(yùn)動；3、功能關(guān)系W電=qU=△Ek。qUm+_帶電粒子的加速dF一、帶電粒子的加速WAB=qUAB=mvB-mvA121222G二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)例2：如圖所示，在真空中水平放置一對金屬板Y和Y’，板間距離為d。在兩板間加以電壓U，一電荷量為q質(zhì)量為m的質(zhì)子從極板中央以水平速度v0射入電場。試分析帶電粒子在電場中的運(yùn)動情況。(不計(jì)粒子的重力)F恒力作用下的曲線運(yùn)動二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn){Xv0v0v0v0v0v0yyvvyΦvyΦLmg{X水平：不受力，勻速直線運(yùn)動豎直：只受重力，自由落體運(yùn)動水平：

Vx=V0L=Vot豎直：

Vy=gtY=1/2gt2F水平：不受力，勻速直線運(yùn)動豎直：只受電場力，初速度為零的勻加速直線運(yùn)動水平：

Vx=V0L=Vot豎直：

Vy=atY=1/2at2平拋運(yùn)動類平拋運(yùn)動“化曲為直”{X二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)水平：不受力，勻速直線運(yùn)動豎直：只受電場力，初速度為零的勻加速直線運(yùn)動二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)Vo⊥E

方向：勻速直線運(yùn)動0vvx=0vLmdqUatvy==Vo//E方向：初速度為零的勻加速直線運(yùn)動{XmqEmFa==mdqU=二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn){Xv0v0v0v0v0v0yyvvyΦvyΦLmg{XF平拋運(yùn)動類平拋運(yùn)動“化曲為直”tanφ=vyvo=gtvo=gLvo2tanφ=vyvo=atvo=aLvo2qULmdvo2=二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)小結(jié)：帶電粒子初速度垂直于電場方向飛入勻強(qiáng)電場的問題就是一個類平拋的問題。粒子在與電場垂直的方向上做勻速直線運(yùn)動粒子在與電場平行的方向上做初速為零的勻加速直線運(yùn)動{X圖示波器圖電視機(jī)的顯像管三、帶電粒子的加速和偏轉(zhuǎn)三、帶電粒子的加速和偏轉(zhuǎn)例3：帶電粒子從靜止開始進(jìn)入加速電場已知：q、m、d、U1、U2、L求：vo、y、tanΦ加速偏轉(zhuǎn)++++++++++++-------------U1U1U2U2-qm-qm-qmLv0ΦVoVyvd{Xy+三、帶電粒子的加速和偏轉(zhuǎn)加速偏轉(zhuǎn)++++++++++++-------------U1U1U2U2-qm-qm-qmLv0ΦVoVyvd{Xy+mqUv102=mqUv102=12202242dUUvLmdqUy==12202242dULUvLmdqUy==122022tandULUmdvLqU==f加速偏轉(zhuǎn)Vo⊥E：Vo⊥E：加速+偏轉(zhuǎn)側(cè)移：偏角：0vvx=0vLmdqUatvy==mqEmFa==mdqU=U1dLvoLmdqU2aty2242121=???è????è?==222/LydU1U2LdmvoU2qLvovtany====Φ200mdvqULvvtany==fL2X=U2