高二-粤教版-物理-必修三第二章第二节《第二节 带电粒子在电场中的运动（1）》课件

高二—粤教版—物理—必修三第二章第二节第二节带电粒子在电场中的运动（1）一、带电粒子在电场中的加速如图所示，在真空中有一对平行金属板，两板间加以电压U。两板间有一带正电荷q的带电粒子。它在电场力的作用下，由静止开始从正极板向负极板运动，到达负板时的速度有多大？(不考虑粒子的重力）带电粒子的加速qUm+_

d补充说明：1.基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等，一般可以忽略重力。2.带电颗粒：如尘埃、液滴、小球等，一般不能忽略重力。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动能定理求解a=qU/md例1.如图所示，平行板电容器两板间的距离为d，电势差为U．一质量为m、带电荷量为q的带电粒子，在电场力的作用下由静止开始从正极板A向负极板B运动。粒子的重力忽略不计。下列说法错误的是（）A．平行板电容器两板间的电场是匀强电场 B．粒子在电场中做初速度为0的匀加速直线运动 C．粒子到达负极板时的速度大小为 D．运动过程中，粒子的电势能不断增大D二、带电粒子在电场中的偏转如图所示，在真空中水平放置一对金属板Y和Y’，板间距离为d。在两板间加以电压U，一电荷量为q质量为m的带电粒子从极板中央以水平速度v0射入电场。试分析带电粒子在电场中的运动情况。(不计粒子的重力)UL++++++------Y

dY′

v0

q1、受力分析：粒子受到竖直向下的电场力F＝Eq=qU/d。2、运动规律分析:粒子作类平抛运动。v++++++------v0Y

dUY′

qLx方向：匀速直线运动Y方向：加速度为:的匀加速直线运动。

yv0vy3、x方向：

4、y方向：

6、离开电场时的速度的偏转角度的正切：F5、离开电场时的速度v：速度合成：动能定理：vv0vy

++++++------φvv0vyy+_U1U2v0L-qm三、加速和偏转一体

思考题：让一价氢离子、一价氮离子和二价氮离子的混合物经过同一加速电场由静止开始加速，然后在同一偏转电场里偏转，在通过加速电场时获得的动能是否相同？通过偏转电场时，它们是否会分为三股？请说明理由。答案：通过加速电场时获得的动能Ek=qU,加速电压相同，二价氦离子电荷量最大，所以二价氦离子获得动能最大。

粒子的偏转量和偏转角由加速电场和偏转电场决定，所以三种粒子不可能分开为三股。++++++------φvv0vyy+_U1U2v0L-qm四、加速、偏转和匀速一体L’例2.如图所示，氕、氘、氚的原子核自初速度为零经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，那么()A．经过加速电场过程，电场力对氚核做的功最多B．经过偏转电场过程，电场力对三种核做的功一样多C．三种原子核打在屏上时的速度一样大D．三种原子核都打在屏上的同一位置上BD变式.有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示.其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒(不计重力),此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场,再经偏转电场后打到纸上,显示出字符.已知偏移量越小打在纸上的字迹越小,现要缩小字迹,下列措施可行的是()A.增大墨汁微粒的比荷B.减小墨汁微粒进入偏转电场时的初动能C.减小偏转极板的长度D.增大偏转极板间的电压C谢谢观看，同学们，再见！

高二—粤教版—物理—必修三第二章第二节第二节带电粒子在电场中的运动（1）答疑1.如图所示，A为粒子源，F为荧光屏，在A和极板B间的加速电压为U1，在两水平放置的平行导体板C、D间加有偏转电压U2，现分别有质子和α粒子（氦核）由静止从A发出，经加速后以水平速度进入C、D间，不计粒子的重力，它们能打到F的同一位置上吗？为什么？它们能打到F的同一位置上B2.如图所示，在两块带电平行金属板间，有一束电子(不计重力)沿Ox轴方向射入电场，在电场中的运动轨迹为OCD.已知OA=AB，则电子在OC段和CD段动能的增加量之比△EkC:△EkD为(

).A．1:4 B．1:3 C．1:2 D．1:1

3.如图所示，在真空中有一对平行金属板，由于接到电池组上而带电，两板间的距离为d、电势差为U。若一个质量为m、带正电荷q的粒子，只在静电力的作用下，以初速度v0开始从正极板向负极板运动。求：（1）带电粒子在极板间运动的加速度大小a；（2）带电粒子到达负极板时的速度大小v。4.如图所示装置，电子由静止经电场加速后沿偏转板中线进入偏转电场。已知加速电极间的电压是U1＝45V，偏转板间的电压是U2＝9V，偏转板长l＝40cm，相距d＝16cm．电子的质量是m＝9.0×10﹣31kg，电量e＝1.6×10﹣