带电粒子的加速

1、带电粒子的加速第1页，共14页，2022年，5月20日，5点15分，星期三复习回顾1、牛顿第二定律的内容是什么？2、动能定理的表达式是什么？3、如何求电场力做功？(注意是合力做的功）第2页，共14页，2022年，5月20日，5点15分，星期三第九节 带电粒子在匀强电场中的运动一、带电粒子的加速如图为两个带小孔的平行金属板，板间电压为U。一带电粒子质量为m、电荷量为q，从左孔飘入板间电场，最终从右孔射出。不计粒子重力。问：（1）粒子将做何运动？（2）能用几种方法求出粒子从右孔射 出时的速度v。Eq提示： （1）初速度为零的匀加速直线运动U+-q（2）方法：a、运用运动学和动力学方法求解b、运用能

2、量观点求解第3页，共14页，2022年，5月20日，5点15分，星期三EqU+-q解法一：运用运动学和动力学方法求解，设板间 距为d,因电场力为恒力，所以有解法二：运用能量观点求解注：该方法不仅适用于匀强电场也适用于非匀强电场。第九节 带电粒子在匀强电场中的运动一、带电粒子的加速第4页，共14页，2022年，5月20日，5点15分，星期三第九节 带电粒子在匀强电场中的运动方法归纳：1、匀强电场中，若v0=0或v0/E，则匀变速直线运动。2、处理方法： a、牛顿定律、运动学公式。 仅适用于匀强电场中的直线运动b、动能定理： 适用：一切电场 直线曲线运动一、带电粒子的加速第5页，共14页，2022

3、年，5月20日，5点15分，星期三第6页，共14页，2022年，5月20日，5点15分，星期三如上图，氢核（ ）、氘核（ ）、氚核（ ）分别由左孔由静止释放，后由右孔射出，则： 射出时的动能之比为_ 射出时的速度之比为_第九节 带电粒子在匀强电场中的运动一、带电粒子的加速例1：提示：1：1：1第7页，共14页，2022年，5月20日，5点15分，星期三实验表明，炽热的金属丝可以发射电子。在炽热金属丝和金属板间加以电压U=2500V，从炽热金属丝发射出的电子在真空中被加速后，从金属板的小孔穿出。电子射出后的速度有多大？电子的质量为0.9110-30 kg，电子的电荷量e=1.610-19 C。设

4、电子刚从金属丝射出时的速度为零。第九节 带电粒子在匀强电场中的运动一、带电粒子的加速 例2：- U +金属丝 金属板VE解：金属丝和金属板间的电场虽 然不是匀强电场，但仍可用可得代入数据得：v=3.0107 m/s第8页，共14页，2022年，5月20日，5点15分，星期三如图M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板，质量为m电量为-q的带电粒子，以初速度V0由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子刚好能到达N板；如果要使这个带电粒子能够到达M、N两板间距的1/2处返回，则下述方法能满足要求的是（ ）A、使初速度减半B、使M、N间电压加倍；C、使M、N间电压提高4倍；D、使初速度和M、N间的

5、电压都加倍。第九节 带电粒子在匀强电场中的运动一、带电粒子的加速 例3： UM NB第9页，共14页，2022年，5月20日，5点15分，星期三例4：如图，在A处有一静止的带电体，若P处有一群静止 的质子和粒子，只在电场力作用下由 P运动到Q， 则到Q时质子和粒子的速度之比为 （ ）B 2:1C 4:1A :1 D 1 :APQA第九节 带电粒子在匀强电场中的运动一、带电粒子的加速第10页，共14页，2022年，5月20日，5点15分，星期三例5:如图所示，水平放置的A、B两平行金属板相距h，上板带 正电。现有质量是m、带电量为+q的小球，在板下方距离 B为H的P处，以初速度V0竖直向上运动，

6、并从B板小 孔进 入板间电场。欲使小球刚好打到A板， 求A、B间的电势差UABABhHPV0解法一：利用牛顿运动定律和运动学公式:小球从P到B：小球从B到A：又解得:+ + + + + + +- - - - - - -第11页，共14页，2022年，5月20日，5点15分，星期三ABhHPV0+ + + + + + +- - - - - - -解法二： 小球从P到A的全过程， 由动能定理有:解得:例5:如图所示，水平放置的A、B两平行金属板相距h，上板带 正电。现有质量是m、带电量为+q的小球，在板下方距离 B为H的P处，以初速度V0竖直向上运动，并从B板小 孔进 入板间电场。欲使小球刚好打到A板， 求A、B间的电势差UAB第12页，共14页，2022年，5月20日，5点15分，星期三第九节 带电粒子在匀强电场中的运动一、带电粒子的加速如图所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔。右极板电势随时间变化的规律如图所示。电子原来静止在左极板小孔处（不计重力作用） 。下面对粒子的运动描述正确的是： （ ）例6:C.从t=T/4时刻释放电子，电子可能在 两板间振动，也可能打到右极板上D.从t=3T/8时刻释放电子，电子必将 打到左极板上A.从t=0时刻释放电子，电子