带电粒子在电场中的运动可用

带电粒子在电场中的运动可用第1页，共15页，2023年，2月20日，星期一带电粒子在匀强电场中的运动关于“带电粒子”1.“带电粒子”一般是指一些微观的带电体.电子,质子,一些原子核(氘核,氚核,氦核等),离子(铜离子,钠离子)等.如:分析和处理带电粒子在电场中的运动时，一般不计重力.因为粒子的质量很小2.第2页，共15页，2023年，2月20日，星期一想一想?带电粒子处于匀强电场中时，在只受电场力作用下，会出现哪些运动情形?E会不会处于静止状态?是匀速运动还是变速运动?是否一定是匀变速运动?为什么?是直线运动,还是曲线运动?带电粒子处于匀强电场中时既可能做直线运动,又可能做曲线运动,但都是匀变速运动第3页，共15页，2023年，2月20日，星期一一带电粒子在匀强电场中的加速

探究若使带电粒子在匀强电场中被加速，应满足什么条件?结论在匀强电场中，让带电粒子的速度方向和所受电场力的方向_____粒子就会在电场力作用下做___________

加速直线运动相同Eq从而达到加速的目的vU+-第4页，共15页，2023年，2月20日，星期一如图所示，有一正离子(不计重力)，以初速度V0从正极板沿电场线方向射入电场中,求出它到达负极板时的速度Vt=？(已知离子的带电量为q，质量为m,两竖直平行金属板间距为d，电势差为U)算算U+-V0Vt第5页，共15页，2023年，2月20日，星期一而加速度a=F/m从力和运动的角度:从功和能的角度:而Ｗ合=电场力做功用运动学公式：Vt

2

=V02+2aS

来求

√V02＋2Uq/m∴Vt

==Uq由动能定理由以上得:m21Vt２m21V0２Ｗ合＝此式也适用于非匀强电场的情况此式适用于非匀强电场的情况吗?√V02＋2Uq/mVt

==Uq/md=Eq/m第6页，共15页，2023年，2月20日，星期一1.一初速为零的电子经电压为U=2500V的电场加速后,获得的速度有多大?电子质量是0.91×10-30kg练一练解:√V02＋2Uq/mVt

=2×2500×1.6×10-19/0.91×10-30==3.0×107(m/s)第7页，共15页，2023年，2月20日，星期一v0++++++-------q如图带电粒子以初速度V0垂直电场线射入匀强电场中(粒子电性为负)不计重力,粒子将如何运动?想想第8页，共15页，2023年，2月20日，星期一二带电粒子的偏转v0++++++-------q垂直电场方向做匀速直线运动平行电场方向做初速为零的匀加速直线运动Eq类似于平抛运动第9页，共15页，2023年，2月20日，星期一已知条件如图所示，求出它在电场中的运动时间t,射出电场时在竖直方向偏移原来运动方向的距离y、末速度V及偏转角度φ++++++-------qmφvdUlyv0算算第10页，共15页，2023年，2月20日，星期一应用运动的合成和分解知识进行处理:a沿初速度方向的分运动为匀速直线运动b平行电场方向是初速为零的匀加速直线运动++++++------yy=at221a=F/m=Uq/dm=Eq/mlv0运动时间t=l/V0y=2Uqdml2V02-qmd

U第11页，共15页，2023年，2月20日，星期一应用运动的合成和分解知识进行处理:++++++------yldv0运动时间t=l/V0y=2Uqdml2V02φvvXvYvX2+vY2=vvX=v0vY=at=UqdmlV0tan=φvYvX=UqdmlV02第12页，共15页，2023年，2月20日，星期一2.电子水平射入偏转电场中,射入时的速度V0=3.0×107m/s,两极板的长度l=6.0cm相距d=2cm,极板间电压u=200v.求电子射出电场时竖直偏转的距离y练一练解:y=2Uqdml2V02由公式：代入数据得：y=0.36m第13页，共15页，2023年，2月20日，星期一3.带电量之比为qa/qb=1/3的带电粒子a、b先后以相同的速度从同一点射入平行板电容器中（不计重力），带电粒子偏转后打在同一极板上，水平飞行距离之比为xa/xb=2/1，求带电粒子在电场中飞行的时间之比及质量之比。（2/1，4/3）练一练xa=V0ataxb=V0btbta∶tb=2

∶1ya=ybyb=Eqb2mbtb2ya=Eqa2mata2ma∶mb=4∶3第14页，共15页，2023年，2月20日，星期一课堂小结:1.带电粒子在匀强电