物理：19《带电粒子在电场中的运动》新人教版选修3-1课件

1.9带电粒子在电场中的运动新课标高中物理选修3－1第一章

静电场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一、带电粒子分类：1、带电的微观粒子：如电子，质子，α粒子，正负离子等微观粒子。2、带电宏观微粒：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。二、带电粒子在匀强电场中的特点：运动情况：受到恒定的电场力受力情况：

做匀变速运动qUm+_带电粒子的加速

d1、受力分析:

水平向右的电场力

F＝Eq=qU/dF2、运动分析:初速度为零，加速度为a=qU/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思考题如两极板间不是匀强电场该用何种方法求解？为什么？

由于电场力做功与场强是否匀强无关，与运动路径也无关，第二种方法仍适用！所以例1

ld+--------+++++++++Uv0q、m四、

带电粒子在电场中的偏转

ld+--------+++++++++Uv0q、mF+vv0vyyθ偏转角侧移四.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θ1.受力分析：粒子受到竖直向下的静电力F＝Eq=qU/d。2.运动规律分析:粒子作类平抛运动。x方向：匀速直线运动Y方向：加速度为的匀加速直线运动。

v

v0vyΦ

3.x方向

4.y方向

5、离开电场时的偏转角度的正切：

y

v0vy

Fv++++++------v0Y

dUY′

q

L2、下列粒子由静止经加速电压为U的电场加速后，

哪种粒子动能最大（）哪种粒子速度最大（）

A、质子B、电子

C、氘核D、氦核

强化练习与电量成正比与比荷平方根成正比DBe/m1840e/me/2m2e/4m名称符号质量带电量质子（氕）11Hm+e氘21H2m+e氚31H3m+ea粒子（氦核）42He4m+2e电子em/1800-e3、如图所示，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的质子，以极小的初速度由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子到达N板的速度为v，如果要使这个带电粒子到达N板的速度为2v

，则下述方法能满足要求的是（）

A、使M、N间电压增加为2U

B、使M、N间电压增加为4U

C、使M、N间电压不变，距离减半

D、使M、N间电压不变，距离加倍MNUd+v与电压平方根成正比B强化练习5、质子(质量为m、电量为e)和二价氦离子(质量为4m、电量为2e)以相同的初动能垂直射入同一偏转电场中，离开电场后，它们的偏转角正切之比为

，侧移之比为

。

与电量成正比与电量成正比1:21:2强化练习6、三个电子在同一地点沿同一直线垂直飞入偏转电场，如图所示。则由此可判断（）

A、b和c同时飞离电场

B、在b飞离电场的瞬间，a刚好打在下极板上

C、进入电场时，c速度最大，a速度最小

D、c的动能增量最小，

a和b的动能增量一样大

√√强化练习√7、质量为1×10-25kg、电量为1×10-16C的带电粒子以2×106m/s速度从水平放置的平行金属板A、B中央沿水平方向飞入板间，如图所示。已知板长L＝10cm，间距d＝2cm，当AB间电压在

范围内时，此带电粒子能从板间飞出。v0+++++-----强化练习8、试证明：带电粒子垂直进入偏转电场，离开电场时就好象是从初速度所在直线的中点沿直线离开电场的。

θx强化练习

L五、

先加速再偏转++++++------φvv0vy+_U1U2v0-qmy

例1：离子发生器发射出一束质量为m，电荷量为q的负离子，从静止经加速电压U1

加速后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，

1）离子在偏转电场中运动的时间、加速度、速度Ｖ的大小；

2）离子在离开偏转电场时的沿电场方向的偏移量和偏转角的正切值。

l++++++------u1dv0

求：产生高速飞行的电子束使电子沿Y方向偏移使电子沿x方向偏移六、示波器的原理例2、如图所示，二价氦离子和质子的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们（）

A、侧移相同

B、偏转角相同

C、到达屏上同一点

D、到达屏上不同点与粒子的电量q、质量m无关强化练习析与解对加速过程由动能定理：对偏转过程由偏转角正切公式：与粒子的电量q、质量m无关例4、如图所示，有一电子(电量为e、质量为m)经电压U0加速后，沿平行金属板A、B中心线进入两板，A、B板间距为d