【物理】1.9带电粒子在电场中运动1（人教版选修3-1）

1、带电粒子在电场中的运动,第九节,复习,1.计算电场力做功的方法,W电 =,W电 = Uq,W电 = FScos,适用于匀强电场,适用于一切电场,2.判断物体的运动,F合与v0在一条直线上,F合与v0不在一条直线上,做直线运动,做曲线运动,动能定理,一. 带电粒子在电场中的加速,E1,用牛顿运动定律分析,用动能定理分析,加速电压,解题方法指导,1）分析带电粒子的受力情况，尤其要注意 是否应该考虑重力，电场力是否恒定等,2）分析带电粒子的初始状态及条件，确定 带电粒子作直线运动还是曲线运动,3）建立正确的物理模型，确定解题方法是动力学，还是动能定理（或能量守恒,1、解题步骤,1、受力分析,水平向右

2、的电场力 FEq=qU/d,2、运动分析,初速度为零，加速度为a=Eq/md的向右匀加速直线运动,解法一运用运动学知识求解,解法二运用能量知识求解,粒子加速后的速度只与加速电压有关,此式也适用于非匀强电场的情况,二. 带电粒子在电场中的偏转,试根据类平抛运动的知识，推导偏移量 y和偏转角,偏转角,V0,板长L ，间距d，板间电压U,Y-偏转距离,粒子质量m，电量q，不计重力,已知：粒子m、q、v0；偏转电场L、d、U。（重力不计） 求,3、处理方法用类似平抛运动(类平抛）的分析方法,3、某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定,电场中的带电粒子一般可分为两类,1、带电的基本粒子：

3、如电子，质子，粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和电场力相比在小得多，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽略质量,2、带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力,1）加速度 （2）运动时间 （3）侧向位移(离开电场时的偏移量) （4）速度偏向角 （5）增加的动能,例题：（07上海22,如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场。电量为q、动能为Ek的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力。求: （1）若粒子从c点离开电场，求电场强度的大小 和粒子离开电场时的动能； （2）若粒子离开电场时动能 为Ek，则电场强度为多大,例

4、题：（07上海22,如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场。电量为q、动能为Ek的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力。求: （1）若粒子从c点离开电场，求电场强度的大小 和粒子离开电场时的动能； （2）若粒子离开电场时动能 为Ek，则电场强度为多大,三、带电粒子先加速后偏转,加速电场,偏转电场,2）离开电场时的偏转角,求,1）离开电场时的偏移量,带电粒子先经加速电场加速后进入偏转电场做类平抛运动,离开电场时的偏转角,离开电场时的偏移量,带电粒子离开电场时的偏移量和偏转角均与带电粒子的质量和电量无关。只要电性相同的带电粒子,在电场中留下的轨迹相同，所以无法将电性相同的粒子

5、分开,例题电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行板间的匀强电场中,在满足电子射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角变大的是（,A.U1变大,U2变大 B.U1变小,U2变大 C.U1变大,U2变小 D.U1变小,U2变小,B,解：电子先经加速电场加速,后进入偏转电场做类平抛运动.电子离开电场时的偏转角,联立两式得,故选项B正确,平抛运动不是分解速度，就是分解位移,例题质量为5.0108kg的带电微粒，以V0=2m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B的中央水平飞入板间，已知板长L=10cm，板间距离d=2cm，当UAB =1000V时，带电微粒恰好沿直线穿过板间。问：AB间所加电压在什么范围内带电微粒能从板间飞出？(g=10m/s2,解：根据平衡条件得,所以小球的电量,当带电微粒刚好从A板右端飞出时，所加电压具有最大值Umax,模型化归：过程一，小球做“匀速直线运动”；过程二，小球做“类平抛运动”，用等效重力的思想把重力和电场力看成等效重力,当带电微粒刚好从B板右端飞出时，所加电压具有最大值Umin,联立 式解出AB间所加电压的最小值,联立式解出AB间所加电压的最大值,1、.全面