带电粒子在电场中加速与偏转

关于带电粒子在电场中加速与偏转⑴．若带电粒子在电场中所受合力为零时，即∑F＝0时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。第2页,共14页，2024年2月25日，星期天例：带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电?++++++++++-----------F电带电体带负电。mg第3页,共14页，2024年2月25日，星期天一.带电粒子在电场中的加速

若不计粒子重力，则该粒子沿电场线做匀加速直线运动。由动能定理得：由此可得：此粒子到达负极板时的速度为：第4页,共14页，2024年2月25日，星期天【思考】对比两种解法，哪种方法更简洁？第5页,共14页，2024年2月25日，星期天解:根据动能定理得:例一.炽热的金属丝可以发射电子，其质量为0.91×10-30kg。在金属丝和金属板间加以电压U=2500V，发射出的电子在真空中加速后，从金属板的小孔穿出。电子穿出时的速度有多大？设电子刚离开金属丝时的速度为零。第6页,共14页，2024年2月25日，星期天

如图所示的电场中有A、B两点，A、B的电势差UAB＝100V，一个质量为m=2.0×10-12kg、电量为q=-5.0×10-8C的带电粒子，以初速度v0=3.0×103m/s由A点运动到B点，求粒子到达B点时的速率。（不计粒子重力）A-v0Bq为负强化练习第7页,共14页，2024年2月25日，星期天

在点电荷＋Q的电场中有A、B两点，将质子和α粒子分别从A点由静止释放，已知质子和α粒子的电性相同，带电量之比为1:2，质量之比为1:4，则到达B点时，它们的速度大小之比为多少？QAB解：质子和α粒子从A到B运动过程中，分别应用动能定理得①②联立①②两式可解出它们到达B点时的速度大小之比为··例二：第8页,共14页，2024年2月25日，星期天【练习】下列粒子从初速度为零的状态经过电压为U的电场后，哪种粒子的速度最大？质量数（质子数与中子数的总和）质子数√第9页,共14页，2024年2月25日，星期天2、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

例与练与电量成正比与比荷平方根成正比DB第10页,共14页，2024年2月25日，星期天二.带电粒子在电场中的偏转带电粒子在电场中作类平抛运动时间：加速度：电场方向的位移：电场方向的速度：出电场时的方向：第11页,共14页，2024年2月25日，星期天如图所示，在真空中竖直放置一对金属板x和x’,加电压U1;水平放置一对金属板Y和Y’，板间距离为d。加电压U2，一电荷量为-q质量为m的带电粒子从x极板由静止出发。试分析带电粒子的运动情况。(不计粒子的重力)++++++------+_U1U2-qm物理模型：先加速后偏转Lv0v加速偏转第12页,共14页，2024年2月25日，星期天VVxVy------V0++++++U

例四、如图,设质量为m,电量为q的带电粒子以初速度V0沿垂直于电场的方向进入长为L,间距为d,电势差为U的平行金属板间的匀强电场中,若不计粒子的重力.(1)粒子穿越电场的时间t粒子在垂直电场方向以V0做匀速直线运动,L=V0t,(2)粒子离开电场时的速度V粒子沿电场方向做匀加速直线运动,加速度粒子离开电场时平