带电粒子在电场中的运动10doc

1、第八节带电粒子在电场中的运动知能准备 1利用电场来改变或控制带电粒子的运动，最简单情况有两种，利用电场使带电粒子 _；利用电场使带电粒子_2示波器：示波器的核心部件是_，示波管由电子枪、_和荧光屏组成，管内抽成真空同步导学 1带电粒子的加速(1) 动力学分析： 带电粒子沿与电场线平行方向进入电场，受到的电场力与运动方向在同一直线上，做加 (减 )速直线运动，如果是匀强电场，则做匀加(减 )速运动(2) 功能关系 分析 ：粒子只受电场力作用，动能变化量等于电势能的变化量qU1 mv2 (初速度为零 )； qU1 mv21 mv02 此式适用于一切电场2222带电粒子的偏转(1) 动力学分析： 带

2、电粒子以速度 v0 垂直于电场线方向飞入两带电平行板产生的匀强电场中，受到恒定的与初速度方向成900 角的电场力作用而做匀变速曲线运动(类平抛运动 )(2) 运动的分析方法 (看成类平抛运动 ) 沿初速度方向做速度为 v0 的匀速直线运动沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动例 1：如图 1 8 1 所示，两板间电势差为 U，相距为 d，板长为 L 正离子 q 以平行于极板的速度 v0 射入电场中，在电场中受到电场力而发生偏转，则电荷的偏转距离 y 和偏转角 为多少 ?探究带电粒子在电场中的运动(1) 带电粒子在电场中的运动由粒子的初始状态和受力情况决定在非匀强电场中，带电粒子受到的电场力是

3、变力，解决这类问题可以用动能定理求解在匀强电场中，带电粒子受到的是恒力，若带电粒子初速度为零或初速度方向平行于电场方向，带电粒子将做匀变速直线运动； 若带电粒子初速度方向垂直于电场方向， 带电粒子做类平抛运动， 根据运动规律求解，(2) 带电小球、带电微粒 (重力不能忽略 )在匀强电场中运动，由于带电小球、带电微粒可视为质点， 同时受到重力和电场力的作用， 其运动情况由重力和电场力共同决定 又因为重力和电场力都是恒力， 其做功特点一样， 常将带电质点的运动环境想象成一等效场， 等效场的大小和方向由重力场和电场共同决定例 2 两平行金属板相距为d，电势差为 U，一电子质量为m，电荷量为 e，从

4、O 点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A 点，然后返回，如图18 3 所示， OA h，此电子具有的初动能是()edhB edUheUeUhA CD Udhd例 3：如图 1 8 5 所示，离子发生器发射出一束质量为m，电荷量为 q 的离子，从静止经加速电压 U 1 加速后，获得速度v0 ，并沿垂直于电场线方向射入两平行板中央，受偏转电压U2 作用后，以速度v 离开电场，已知平行板长为l ，两板间距离为d，求：1、 v0 的大小；2、离子在偏转电场中运动时间t ；3、离子在偏转电场中的加速度；4、离子在离开偏转电场时的横向速度vy ；图 1 8 55、离子在离开偏转电场时的横向偏移量y；6、离

5、子离开偏转电场时的偏转角的正切值tg解题的一般步骤是：(1) 根据题目描述的物理现象和物理过程以及要回答问题，确定出研究对象和过程并选择出“某个状态 ”和反映该状态的某些 “参量 ”，写出这些参量间的关系式(2) 依据题目所给的条件，选用有关的物理规律，列出方程或方程组，运用数学工具，对参量间的函数关系进行逻辑推理，得出有关的计算表达式(3) 对表达式中的已知量、未知量进行演绎、讨论，得出正确的结果同步检测 1如图 l 86 所示，电子由静止开始从A 板向 B 板运动，当到达B 板时速度为 v，保持两板间电压不变则()A 当增大两板间距离时，v 也增大B当减小两板间距离时，v 增大C当改变两板

6、间距离时，v 不变图 1 86D当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间延长2如图 1 8 7 所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出， 现在使电子入射速度变为原来的两倍，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边缘飞出， 则两极板的间距应变为原来的 ()A2 倍B4 倍图 187C0.5 倍D 0.25 倍3电子从负极板的边缘垂直进入匀强电场，恰好从正极板边缘飞出，如图1 88 所示，现在保持两极板间的电压不变，使两极板间的距离变为原来的2 倍，电子的入射方向及位臀不变，且要电子仍从正极板边缘飞出，则电子入射的初速度大小应为原来的（）21C 2

7、D 2A B22图 1 884下列带电粒子经过电压为U 的电压加速后，如果它们的初速度均为0，则获得速度最大的粒子是()A 质子B 氚核C氦核D 钠离子 Na5一束带电粒子以相同的速率从同一位置，垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有粒子的运动轨迹都是一样的，这说明所有粒子()A 都具有相同的质量B 都具有相同的电荷量C电荷量 与质量之比都相同D 都是同位素6有三个质量相等的小球，分别带正电、负电和不带电，以相同的水平速度由P 点射入水平放置的平行金属板间，它们分别落在下板的A、 B、 C 三处，已知两金属板的上板带负电荷，下板接地，如图 1 8 15 所示，下列判断正确的是()A、落在 A 、B

8、 、 C 三处的小球分别是带正电、不带电和带负电的B、三小球在该电场中的加速度大小关系是aA aB aCC、三小球从进入电场至落到下板所用的时间相等D、三小球到达下板时动能的大小关系是EKC EKB EKA图 18157. 一个不计重力的带电微粒，进入匀强电场没有发生偏转，则该微粒的()A. 运动速度必然增大B运动速度必然减小C. 运动速度可能不变D运动加速度肯定不为零8. 氘核 (电荷量为 +e，质量为 2m)和氚核 (电荷量为 +e、质量为 3m)经相同电压加速后，垂直偏转电场方向进入同一匀强电场飞出电场时， 运动方向的偏转角的正切值之比为（不计原子核所受的重力）()A 1：2B2： 1C

9、1：1D1：49 如图 18 17所示， 从静止出发的电子经加速电场加速后，进入偏转电场若加速电压为U 1、偏转电压为 U2，要使电子在电场中的偏移距离y增大为原来的图 18172倍 (在保证电子不会打到极板上的前提下)，可选用的方法有()A 使 U 1减小为原来的1/2B使 U2增大为原来的2倍C使偏转电场极板长度增大为原来的2倍D 使偏转电场极板的间距减小为原来的1/210如图 1 8 18所示是某示波管的示意图，如果在水平放置的偏转电极上加一个电压，则电子束将被偏转 每单位电压引起的偏转距离叫示波管的灵敏度，下面这些措施中对提高示波管的灵敏度有用的是()A 尽可能把偏转极板L 做得长一点

10、B尽可能把偏转极板L 做得短一点C尽可能把偏转极板间的距离d做得小一点图 18 18D将电子枪的加速电压提高11一个初动能为Ek的电子，垂直电场线飞入平行板电容器中，飞出电容器的动能为2Ek，如果此电子的初速度增至原来的2倍，则它飞出电容器的动能变为()A 4EkB 8EkC 4.5EkD 4.25Ek12真空中有一束电子流，以速度v、沿着跟电场强度方向垂直自O 点进入匀强电场，如图 1 8 9 所示，若以 O 为坐标原点， x 轴垂直于电场方向， y 轴平行于电场方向，在x 轴上取 OA AB BC ，分别自 A 、 B 、C 点作 与 y 轴平行的线跟电子流的径迹交于M、N、P三点，那么：(1)电子流经 M， N 、P 三点时，沿 x 轴方向的分速度之比为(2)沿 y 轴的分速度之比为图 189(3)电子流每经过相等时间的动能增量之比为13如图 1 8 10 所示， 电子具有 100 eV 的动能从 A 点垂直于电场线飞入匀强电场中，当从D 点飞出电场时，速度方向跟电场强度方向成1 500 角则A 、 B 两点之间的电势差 UAB V 图 181014如图 1 8 12 所示，一个电子 (质量为 m) 电荷量为 e，以初速度 v0 沿着匀强电场的电场线方向飞 入匀强电场，已知匀强电场的场强大小为E，不计重力，问：(1)电子在电场中运动