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课件网) 带电粒子在电场中的运动 带电粒子 在电场中 1.平衡问题 2.加速问题 3.偏转问题 荧光屏 偏转电极 电子枪 真空玻璃管 【预备知识】带电粒子： 1、基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或明确的暗示外，一般都不考虑重力（但不能忽略质量）。 α粒子 质子 氚核 氘核 电子 2、带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。 【例1】如图，水平放置的平行板间的匀强电场正中间P点，有一质量为m的带电粒子正好处于静止状态。求粒子的带电量？ P U d 一.带电粒子的平衡问题 二力平衡：mg=Eq 【例2】如图，在真空中有一对间距为d的平行金属板，两板间加以电压U。电子枪发出的质量为m，带电量为q的负电粒子在电场力的作用下，由静止开始从负极板向正极板运动，到达正板时的速度有多大？(不考虑粒子的重力） 二、带电粒子在匀强电场中加速 解法一 运用运动学求解 解法二 运用动能定理求解 d 【练习2】下列粒子从初速度为零的状态经加速电压为U的电场后，哪种粒子速度最大 A、质子 B、氘核 C、氦核 D、氚核 与荷质比平方根成正比 α粒子 质子 氚核 氘核 电子 【练习3】如图，电场中有A、B两点，A、B的电势差UAB＝1000V，一个质量为m=2.0×10-12kg、电量为q=-5.0×10-8C的带电粒子，以速度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 - v0 B q为负 解:根据动能定理得: 动能定理：匀强或非匀强电场均适用 【练习4】如图示，一质量为m，带电量为+q的液滴自由下落，并从小孔进入相距为d的两带电平行板，液滴下落的最大深度为d/2，极板电压为U，液滴开始下落的高度h为： A.qU／2mg B.（qU／2mg）- d/2 C.（2mg／qU）- d/2 D.（qU／mg）- d/2 d h 强调：两点的电势差问题 【引申】 【例3】两个相距为d 的平行金属板,有正对的两小孔A、B,如图甲所示,两板间加如图乙所示的交变电场, 一质量为m,带电量为+q 的带电粒子,在t =0时刻在A孔处无初速释放,试判断带电粒子能否穿过B孔？（ t=0时刻A板电势高，重力不计） A B 甲图 U/v t/s u -u 乙图 T T/2 【补充】在匀强电场中的周期性运动问题 a v A B 甲图 U/v t/s u -u 乙图 T T/2 受力及运动情况分析： 0 t/s v/m/s T 2T A T/2 T a v’ 还原模型 画v-t图 一直向B板运动 处理带电粒子在电场中运动的一般步骤 ①分析带电粒子的受力情况，尤其要注意是否应该考虑重力，电场力是否恒定等。 ②分析带电粒子的初始状态及条件，确定带电粒子作直线运动还是曲线运动。 ③建立正确的物理模型，确定解题途径是用动力学，或动能定理，或是两者结合使用。 方法小结 【练习5】如图所示，A 板的电势φA＝0，B板的电势φB 随时间的变化规律如图所示。则 A.若电子是在t＝0时刻进入的，它将一直向B板运动 B.若电子是在t＝时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动,最后打在B板上 C.若电子是在t＝时刻进入的，它可能时而向B板、时而向A板运动 D.若电子是在t＝时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动,最后打在B板上 B A t/ s UB / v 0 U0 -U0 T T/2 B A t/ s U/ v 0 U0 -U0 t/ s 0 v0 -v0 v/ m/s 若电子是在t＝0时刻进入的 T/2 T/2 T T 一直向B板运动 T t / s U/ v 0 U0 -U0 T/2 2T 3T/2 T 0 T/2 2T 3T/2 t / s v0 -v0 若电子是在t ＝时刻进入的 v / m/s 若A、B板间距很大，则往复运动，但总的是向B板运动 T t / s U/ v 0 U0 -U0 T/2 2T 3T/2 T 0 T/2 2T 3T/2 t / s v0 -v0 若电子是在t ＝时刻进入的 v / m/s 若A、B板间距很大，则往复运动。 T t / s U/ v 0 U0 -U0 T/2 2T 3T/2 T 0 T/2 2T 3T/2 t / s v0 -v0 若电子是在t ＝时刻进入的 ... ...
