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课件网) 带电粒子在电场中的运动 * 带电粒子有哪些 (1)微观粒子 如电子、质子、α粒子、离子等,除有说明或有明确的暗示以外,此类粒子一般不考虑重力．即G=0;m≠0 (2)宏观微粒 如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或有明确的暗示以外,一般要考虑重力,即G≠0;m≠0 ． * 带电粒子在匀强电场中可能会做哪些运动 匀变速直线运动—加速、减速 匀变速曲线运动—偏转 1.平衡 （F合=0） 2.匀变速运动 （F合≠0） 静止 匀速直线运动 在现代科学实验和技术设备中, 常常利用电场来改变或控制带电粒子的运动.利用电场使带电粒子加速、利用电场使粒子偏转,就是两种最简单的情况. * + + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ _ U U E 加速 匀速 匀速 一.带电粒子在电场中加速 1.受力情况 2.运动形式 3.能量转化 只受电场力，且电场力方向与初速度方向相同 匀加速直线运动 电势能转化为动能 * 1.如图:在真空中有一对平行金属板,由于接到电池组上而带电,两板间的电势差为U.若一个质量为m、由带正电荷q的粒子,在静电力的作用下由静止开始从正极板运动,计算它到达负极板时的速度. + － q 练一练: * 解法一 运用运动学知识求解 解法二 运用能量知识求解 若粒子在非匀强电场中加速,上述结论还成立吗 如图所示，两极间的电压是U，板间是一非匀强电场.设有一负电荷q、质量为m 的带电粒子从负极处由静止开始向正极板运动，求：粒子到达正极板时的速度 解：根据动能定理： 联立得： - + q 依然成立! * 若粒子的初速度不为零 2. 如图所示P和Q为两平行金属板，板间电压为U，在P板附近有一电子由静止开始向Q 板运动，关于电子到达Q板时的速率，下列说法正确的是：（ ） A.两板间距离越大,加速时间越长，获得的速率就越大 B.两板间距离越小，加速度越大，获得的速率就越大 C.与两板间距离无关，仅与加速电压U有关 D.以上说法都不正确 练一练: * 1.受力情况 2.运动形式 3.能量转化 只受电场力，且电场力方向与初速度方向垂直 类平抛运动 电势能转化为动能 二.带电粒子在电场中偏转 金属板 + + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ _ I 正电荷 * 二.带电粒子在电场中偏转 - + d F ⒈基本关系 ⒉导出关系 偏移量 速度偏角 ⒊两个推论 M V反向延长线交于水平位移中点M * 位移偏角 3、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 2:1 2:1 强化练习 4、质量为m、带电量为q的粒子以初速度v从中线垂直进入偏转电场，刚好离开电场，它在离开电场后偏转角正切为0.5，则下列说法中正确的是 A、如果偏转电场的电压为原来的一半，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25 B、如果带电粒子的比荷为原来的一半，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25 C、如果带电粒子的初速度为原来的2倍，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25 D、如果带电粒子的初动能为原来的2倍，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25 √ √ √ 强化练习 L 三、 加速和偏转一体 + + + + + + - - - - - - φ v v0 vy + _ U1 U2 v0 -q m y 2 5 电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中,入射方向跟极板平行.整个装置处在真空中,重力可忽略.在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角θ变大的是( ) A．U1变大、U2变大 B．U1变小、U2变大 C．U1变大、U2变小 D．U1变小、U2变小 B 让一价氢离子、一价氦离子和二价氦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？ ... ...
