学案：带电粒子在电场中的运动1doc

带电粒子在电场中的运动加速与偏转主要内容 1如图，在真空中有一对平行金属板，接上电压为U 的电池组，在它们之间建立方向水平向右的匀强电场。有一个带电量为+q，质量为m 的带电粒子（重力不计）穿过正极板上的小孔进入电场， 在电场中被加速， 到达负极板时从负极板上正对的小孔穿出。 设穿出时速度大小为 v，v 是多大呢？如果带电粒子在正极板处v0=0，由动能定理得：qU=mv2-0若带电粒子在正极板处v00，由动能定理得qU=mv2-mv 022若将上图中电池组的正负极调换，则两极板间匀强电场的场强方向变为水平向左，带电量为 +q，质量为 m 的带电粒子，以初速度 v0，穿过左极板的小孔进入电场，在电场中作匀减速直线运动。若 v0，则带电粒子能从对面极板的小孔穿出，穿出时的速度大小为v，有-qU=mv2-mv02v=若 v0 mg, 所以基本粒子受到的重力可以忽略不计，但带电的宏观物体（由大量分子构成）如小颗粒、小球、小液滴等所受重力不能忽略。巩固练习 1如图，真空中一束电子流，以一定的速度v0 沿 x 轴方向运动，在y 轴方向加一匀强电场后，电子流的轨迹如图所示，如果沿x 轴取出 OA=AB=BC ，并分别从A、 B、 C 三点作竖直线和电子轨迹分别交于M 、 N、 P 三点。那么：（ 1）电子流经 M 、 N、 P 三点时，沿 x 轴分速度之比为 _ 。（ 2）沿 y 轴分速度之比为 _。（3）电子经OM 、MN 、NP 三段径迹，其动量增量之比为_。（ 4）电子经这三段径迹，其动能增量之比为_ 。2两平行金属板间的电压为U ，两板间距为d，一质量为m，电量为q 的带电粒子以初速度 v0 垂直于电场线方向进入匀强电场，离开电场时，偏转距离为d/2，那么带电粒子离开电场时的动能为 _ （粒子重力不计）。3如图所示，带电粒子以平行于极板的速度从左侧中央飞入匀强电场，恰能从右侧擦极板边缘飞出电场（重力不计），若粒子的初动能变为原来2 倍，而仍能擦极板边缘飞出，可采用的措施为（ ）A 、将板的长度变为原来的2 倍，B、将板之间的距离变为原来的1/2C、将两板之间的电压变为原来的2 倍D、以上措施均不对4如图所示，从灯丝发出的电子经加速电场加速后，进入偏转电场。若加速电压为U 1，偏转电压为 U 2，要使电子在电场中的偏转量y 增大为原来的 2 倍，可供选用的方法有（）A 、使 U 1 减小为原来的 1/2B、使 U2 增大为原来的 2 倍，C、使偏转电场极板的长度增大为原来的2 倍D、使偏转电场极板的距离减小为原来的1/2 倍5两平行金属板之间存在匀强电场，一带电粒子以初动能为Ek 沿垂直电场线方向飞入，飞离电场时动能为初动能的2 倍，若同一带电粒子初速度增加一倍，那么， 它飞出电场时动能为初动能的 _ 倍。练习答案 ：1 1:1:1: 1:2:3 1:1:11:3:52mv 02 +qU3 C4ABD5 4.25