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课件网) 1.9带电粒子在电场中的运动 一个电子的质量为0.91×10-30 kg, 电荷量e=1.6×10-19 C，当它位于E=5×104V/m的电场中时: 受到的重力G为多大？ 受到的电场力F为多大？ F/G=？你会发现什么？ G=mg=9×10-30N F/G=1×1015 F=qE=8×10-15N 电子、质子、离子等微观带电粒子所受重力一般远小于电场力，重力可以忽略（有说明或暗示除外）。 注意：忽略粒子的重力并不是忽略粒子的质量 3、某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定 电场中的带电粒子一般可分为两类： 1、带电的基本粒子：如电子，质子，α粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和电场力相比小得多，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽略质量）。 2、带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。 带电粒子在匀强电场中运动状态： 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 可能是 mg qE + - + + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ _ U E +q.m V0=0 一、带电粒子的加速 V=? d 方法1：运用运动学和动力学方法求解 方法2：运用能量观点求解(一般用动能定理) 思考:在非匀强电场中,上述结果是否仍然适用？ 1.运用运动学和动力学方法求解，设板间 距为d,因电场力为恒力，所以有 2. 运用能量观点求解 注：方法2不仅适用于匀强电场也适用于非匀强电场。 速度与电势差U、比荷有关，与距离d无关 解:根据动能定理得: 例题1：炽热的金属丝可以发射电子。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。 二、带电粒子在匀强电场中的偏转 l d + - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + U v0 q、m 二、带电粒子在匀强电场中的偏转 l d + - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + U v0 q、m F + v v0 vy y θ 偏转角 偏移距离 类平抛运动 平抛运动的规律主要有哪些方面？ 动能定理： 平行于板面方向: 垂直于板面方向: 类平抛公式规律： F X轴 y轴 A B U, m, 粒子好象是从入射线中点直接射出来的 1、受力分析： 电子受到竖直向下的电场力F＝Eq=qU/d 2、运动分析: 电子作类平抛运动。 U L + + + + + + - - - - - - Y d Y′ v0 F V 例题2：如图所示，在真空中水平放置一对金属板Y和Y’，板长为L，板间距离为d。在两板间加以电压U，一电子（质量为m）从极板中央以水平速度v0射入电场。求电子射出电场时垂直于板面方向偏移的距离y和偏转的角度θ (不计粒子的重力) 解:电子进入偏转电场后,在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动. 加速度 所以偏移距离 所以偏移角度 水平方向做匀速直线运动 1、如图，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始加速，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 练习 析与解 对加速过程由动能定理： 对偏转过程由偏转角正切公式： d U l U 1 2 2 = d U l U y 1 2 2 4 = B、U1变小、U2变大 １、构造 电子枪 偏转电极 - + 荧光屏 Y Y’ X X’ Y Y’ X X’ （1）电子枪：发射并加速电子 （2）偏转电极：YY′使电子束竖直偏转；XX′使电子束水平偏转 （3）荧光屏：电子束打到荧光屏上能使该处的荧光物质发光。 三、示波管的原理 Y Y’ X X’ - + - - + - 若金属板水平放置 电子将竖直偏转 若金属板竖直放置 电子将水平 ... ...
