高中物理 第一章 第九節(jié) 帶電粒子在電場中的運動課件 新人教版選修3-1.ppt

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帶電粒子在電場中的運動 電場中的帶電粒子一般可分為兩類 電場中的帶電粒子一般可分為兩類 1 帶電的基本粒子 如電子 質子 粒子 正負離子等 這些粒子所受重力和電場力相比在小得多 除非有說明或明確的暗示以外 一般都不考慮重力 但并不能忽略質量 電場中的帶電粒子一般可分為兩類 1 帶電的基本粒子 如電子 質子 粒子 正負離子等 這些粒子所受重力和電場力相比在小得多 除非有說明或明確的暗示以外 一般都不考慮重力 但并不能忽略質量 2 帶電微粒 如帶電小球 液滴 塵埃等 除非有說明或明確的暗示以外 一般都考慮重力 電場中的帶電粒子一般可分為兩類 1 帶電的基本粒子 如電子 質子 粒子 正負離子等 這些粒子所受重力和電場力相比在小得多 除非有說明或明確的暗示以外 一般都不考慮重力 但并不能忽略質量 2 帶電微粒 如帶電小球 液滴 塵埃等 除非有說明或明確的暗示以外 一般都考慮重力 3 某些帶電體是否考慮重力 要根據題目暗示或運動狀態(tài)來判定 帶電粒子在勻強電場中 受力情況 受到恒定的電場力 運動情況 做勻變速運動 一 帶電粒子在電場中的加速 一 帶電粒子在電場中的加速 用動能定理分析 一 帶電粒子在電場中的加速 用動能定理分析用牛頓運動定律分析 根據動能定理 qU mv2 2 或根據牛頓定律 a F m qU dm和運動學公式 v2 2ad 一 帶電粒子在電場中的加速 根據動能定理 qU mv2 2 或根據牛頓定律 a F m qU dm和運動學公式 v2 2ad 得 一 帶電粒子在電場中的加速 根據動能定理 qU mv2 2 或根據牛頓定律 a F m qU dm和運動學公式 v2 2ad 得 粒子加速后的速度只與加速電壓有關 此式也適用于不是勻強電場的情況 一 帶電粒子在電場中的加速 例1 如圖 兩平行金屬板間加一電壓U 有一帶正電荷q 質量為m的帶電粒子在電場力的作用下以初速v0開始從正極板向負極板運動 則 1 帶電粒子在電場中作什么運動 2 粒子穿出負極板時的速度多大 3 粒子穿出負極板后做什么運動 例1 如圖 兩平行金屬板間加一電壓U 有一帶正電荷q 質量為m的帶電粒子在電場力的作用下以初速v0開始從正極板向負極板運動 則 1 帶電粒子在電場中作什么運動 2 粒子穿出負極板時的速度多大 3 粒子穿出負極板后做什么運動 分析 對于粒子來說 一般有mg F 故可忽略 1 帶電粒子在電場中以加速度a F m qU md做勻加速直線運動 2 由v2 v02 2ad解得 或 由動能定理qU mv2 2 mv02 2解得 例1 如圖 兩平行金屬板間加一電壓U 有一帶正電荷q 質量為m的帶電粒子在電場力的作用下以初速v0開始從正極板向負極板運動 則 1 帶電粒子在電場中作什么運動 2 粒子穿出負極板時的速度多大 3 粒子穿出負極板后做什么運動 一般用 動能定理 求解 分析 對于粒子來說 一般有mg F 故可忽略 1 帶電粒子在電場中以加速度a F m qU md做勻加速直線運動 2 由v2 v02 2ad解得 或 由動能定理qU mv2 2 mv02 2解得 1 非勻強電場中 如何計算 2 若帶正電粒子以v0負板向正板運動 分析粒子運動情況 3 若粒子以初速度v0沿垂直場強方向進入電場 離子的運動情況如何 1 非勻強電場中 如何計算 2 若帶正電粒子以v0負板向正板運動 分析粒子運動情況 3 若粒子以初速度v0沿垂直場強方向進入電場 離子的運動情況如何 電場力做功 只于始末位置電勢差有關 1 非勻強電場中 如何計算 2 若帶正電粒子以v0負板向正板運動 分析粒子運動情況 3 若粒子以初速度v0沿垂直場強方向進入電場 離子的運動情況如何 電場力做功 只于始末位置電勢差有關 明確粒子v a的變化情況 二 帶電粒子在電場中的偏轉 試根據類平拋運動的知識 推導偏移量y和偏轉角 1 畫出電場線 并進行受力分析 2 粒子做什么性質的運動 3 為計算y 需要知道哪些物理量 偏移量y的計算 1 畫出電場線 并進行受力分析 2 粒子做什么性質的運動 3 為計算y 需要知道哪些物理量 4 這些物理量能計算出嗎 偏移量y的計算 1 畫出電場線 并進行受力分析 2 粒子做什么性質的運動 3 為計算y 需要知道哪些物理量 4 這些物理量能計算出嗎 偏移量y的計算 1 畫出電場線 并進行受力分析 2 粒子做什么性質的運動 3 為計算y 需要知道哪些物理量 4 這些物理量能計算出嗎 偏移量y的計算 1 什么叫偏轉角 2 怎樣計算偏轉角 偏轉角 的計算 1 什么叫偏轉角 2 怎樣計算偏轉角 偏轉角 的計算 1 什么叫偏轉角 2 怎樣計算偏轉角 偏轉角 的計算 對于不同的帶電粒子 對偏移公式的討論 對于不同的帶電粒子 1 若以相同的速度射入 對偏移公式的討論 對于不同的帶電粒子 1 若以相同的速度射入 則y q m 對偏移公式的討論 對于不同的帶電粒子 1 若以相同的速度射入 2 若以相同的動能射入 則y q m 對偏移公式的討論 對于不同的帶電粒子 1 若以相同的速度射入 2 若以相同的動能射入 則y q m 則y q 對偏移公式的討論 對于不同的帶電粒子 1 若以相同的速度射入 2 若以相同的動能射入 3 若經相同電壓U0加速后射入 則 則y q m 則y q 對偏移公式的討論 對于不同的帶電粒子 1 若以相同的速度射入 2 若以相同的動能射入 3 若經相同電壓U0加速后射入 則 則y q m 則y q 對偏移公式的討論 對于不同的帶電粒子 1 若以相同的速度射入 2 若以相同的動能射入 3 若經相同電壓U0加速后射入 則 則y q m 則y q 對偏移公式的討論 y與q m無關 隨加速電壓的增大而減小 隨偏轉電壓的增大而增大 U d 練習 一束電子流在經U 5000V的加速電壓加速后 在距兩極板等距離處垂直進入平行板間的勻強電場 如圖所示 若兩極板間距離d 1 0cm 板長l 5 0cm 那么 要使電子能從平行極板間飛出 兩個極板上最多能加多大的電壓 l v0