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课件网) 9带电粒子在电场中的运动 1．带电粒子在电场中的运动情况 （平衡、加速和减速） 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。 分析：带电粒子处于静止状态，∑F＝0，Eq=mg，因为所受重力竖直向下，所以所受电场力必为竖直向上。又因为场强方向竖直向下，所以带电体带负电。 1．带电粒子在电场中的运动情况 （平衡、加速和减速） 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。 ⑵．若∑F≠0（只受电场力）且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动。(变速直线运动) ◎打入正电荷(如图),将做匀加速直线运动。 设电荷所带的电量为q,板间场强为E,电势差为U,板距为d,电荷到达另一极板的速度为v,则：电场力所做的功为W=EqL=Uq 粒子到达另一极板的动能为Ek=mv2/2 由动能定理有Uq=mv2/2 (或 EqL=mv2/2对恒力) ◎ 若初速为v0，则上列各式又应怎么样？ ◎若打入的是负电荷(初速为v0),将做匀减速直线运动,其运动情况可能如何,请同学们讨论。 + + + + + + l l l l l l vo 1．带电粒子在电场中的运动情况 （平衡、加速和减速） 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。 ⑵．若∑F≠0（只受电场力）且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动。(变速直线运动) 关于重力是否考虑的问题 1 、题目明确了重力不计或不能忽略重力的情况 2 、题目未明确的情况下: a)基本粒子(如电子、质子、离子等)重力一般忽略. b)带电颗粒(如液滴、尘埃、小球等)重力一般不能忽略. 例题1：如图所示，水平放置的A、B两平行板相距h，上板A带正电。现有质量为m，带电量为+q的小球在B板下方距离为H处，以初速度V0竖直向上从B板小孔进入板间电场，欲使小球刚好打到A板，A、B间电势差UAB应为多少？ 解：将动能定理用于运动全过程，由W=△Ek得 例1、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、钠离子 A 哪种粒子动能最大（ ） C 练习２：如图 从F处释放一个无初速度电子向B板方向运动,指出下列对电子运动描述中,正确的是(设电源电动势均为U) ( ) A.电子到达B板时的动能是Ue B.电子从B板到达C板时动能的变化量为零 C.电子到达D板时动能为Ue Ｄ.电子在Ａ板与Ｄ板间作往返运动 ＡＢＤ 2．带电粒子在电场中的偏转 （不计重力，且初速度vo⊥E，则带电粒子将在电场中做类平抛运动） 物体在只受重力的作用下，被水平抛出，在水平方向上不受力，将做匀速直线运动，在竖直方向上只受重力，做初速度为零的自由落体运动。物体的实际运动为这两种运动的合运动。 【思考与讨论】若带电粒子在电场中所受合力∑F≠0，且与初速度方向有夹角(不等于0°，180°)，则带电粒子将做什么运动？ 曲线运动 详细分析讲解例题2。 2、 带电粒子在电场中的偏转 d -q φ l/2 解：粒子vo在电场中做类平抛运动 沿电场方向匀速运动所以有： L=vot ① 电子射出电场时， 在垂直于电场方向偏移的距离为： y=at2/2 ② 粒子在垂直于电场方向的加速度： a=F/m=eE/m=eU/md ③ 由①②③得： ④ 代入数据得： y=0.36m 即电子射出时沿垂直于板面方向偏离0.36m 电子射出电场时沿电场方向的速度不变仍为vo，而垂直于电场方向的速度： ⑤ 故电子离开电场时的偏转θ角为： ⑥ 代入数据得： θ=6.8° 【讨论】 例1、带电粒子经加速电场加速后垂直进入两平行金属板间的偏转电场，要使它离开偏转电场时偏转角增大，可采用的办法有：（ ） A、增加带电粒子的电量 B、降低加速电压； C、提高偏转 ... ...
