高中物理 第一章 第九节 带电粒子在电场中的运动课件 新人教版选修3-1.ppt

带电粒子在电场中的运动 电场中的带电粒子一般可分为两类 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 粒子 正负离子等 这些粒子所受重力和电场力相比在小得多 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 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 粒子 正负离子等 这些粒子所受重力和电场力相比在小得多 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 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 粒子 正负离子等 这些粒子所受重力和电场力相比在小得多 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 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 带电粒子在匀强电场中 受力情况 受到恒定的电场力 运动情况 做匀变速运动 一 带电粒子在电场中的加速 一 带电粒子在电场中的加速 用动能定理分析 一 带电粒子在电场中的加速 用动能定理分析用牛顿运动定律分析 根据动能定理 qU mv2 2 或根据牛顿定律 a F m qU dm和运动学公式 v2 2ad 一 带电粒子在电场中的加速 根据动能定理 qU mv2 2 或根据牛顿定律 a F m qU dm和运动学公式 v2 2ad 得 一 带电粒子在电场中的加速 根据动能定理 qU mv2 2 或根据牛顿定律 a F m qU dm和运动学公式 v2 2ad 得 粒子加速后的速度只与加速电压有关 此式也适用于不是匀强电场的情况 一 带电粒子在电场中的加速 例1 如图 两平行金属板间加一电压U 有一带正电荷q 质量为m的带电粒子在电场力的作用下以初速v0开始从正极板向负极板运动 则 1 带电粒子在电场中作什么运动 2 粒子穿出负极板时的速度多大 3 粒子穿出负极板后做什么运动 例1 如图 两平行金属板间加一电压U 有一带正电荷q 质量为m的带电粒子在电场力的作用下以初速v0开始从正极板向负极板运动 则 1 带电粒子在电场中作什么运动 2 粒子穿出负极板时的速度多大 3 粒子穿出负极板后做什么运动 分析 对于粒子来说 一般有mg F 故可忽略 1 带电粒子在电场中以加速度a F m qU md做匀加速直线运动 2 由v2 v02 2ad解得 或 由动能定理qU mv2 2 mv02 2解得 例1 如图 两平行金属板间加一电压U 有一带正电荷q 质量为m的带电粒子在电场力的作用下以初速v0开始从正极板向负极板运动 则 1 带电粒子在电场中作什么运动 2 粒子穿出负极板时的速度多大 3 粒子穿出负极板后做什么运动 一般用 动能定理 求解 分析 对于粒子来说 一般有mg F 故可忽略 1 带电粒子在电场中以加速度a F m qU md做匀加速直线运动 2 由v2 v02 2ad解得 或 由动能定理qU mv2 2 mv02 2解得 1 非匀强电场中 如何计算 2 若带正电粒子以v0负板向正板运动 分析粒子运动情况 3 若粒子以初速度v0沿垂直场强方向进入电场 离子的运动情况如何 1 非匀强电场中 如何计算 2 若带正电粒子以v0负板向正板运动 分析粒子运动情况 3 若粒子以初速度v0沿垂直场强方向进入电场 离子的运动情况如何 电场力做功 只于始末位置电势差有关 1 非匀强电场中 如何计算 2 若带正电粒子以v0负板向正板运动 分析粒子运动情况 3 若粒子以初速度v0沿垂直场强方向进入电场 离子的运动情况如何 电场力做功 只于始末位置电势差有关 明确粒子v a的变化情况 二 带电粒子在电场中的偏转 试根据类平抛运动的知识 推导偏移量y和偏转角 1 画出电场线 并进行受力分析 2 粒子做什么性质的运动 3 为计算y 需要知道哪些物理量 偏移量y的计算 1 画出电场线 并进行受力分析 2 粒子做什么性质的运动 3 为计算y 需要知道哪些物理量 4 这些物理量能计算出吗 偏移量y的计算 1 画出电场线 并进行受力分析 2 粒子做什么性质的运动 3 为计算y 需要知道哪些物理量 4 这些物理量能计算出吗 偏移量y的计算 1 画出电场线 并进行受力分析 2 粒子做什么性质的运动 3 为计算y 需要知道哪些物理量 4 这些物理量能计算出吗 偏移量y的计算 1 什么叫偏转角 2 怎样计算偏转角 偏转角 的计算 1 什么叫偏转角 2 怎样计算偏转角 偏转角 的计算 1 什么叫偏转角 2 怎样计算偏转角 偏转角 的计算 对于不同的带电粒子 对偏移公式的讨论 对于不同的带电粒子 1 若以相同的速度射入 对偏移公式的讨论 对于不同的带电粒子 1 若以相同的速度射入 则y q m 对偏移公式的讨论 对于不同的带电粒子 1 若以相同的速度射入 2 若以相同的动能射入 则y q m 对偏移公式的讨论 对于不同的带电粒子 1 若以相同的速度射入 2 若以相同的动能射入 则y q m 则y q 对偏移公式的讨论 对于不同的带电粒子 1 若以相同的速度射入 2 若以相同的动能射入 3 若经相同电压U0加速后射入 则 则y q m 则y q 对偏移公式的讨论 对于不同的带电粒子 1 若以相同的速度射入 2 若以相同的动能射入 3 若经相同电压U0加速后射入 则 则y q m 则y q 对偏移公式的讨论 对于不同的带电粒子 1 若以相同的速度射入 2 若以相同的动能射入 3 若经相同电压U0加速后射入 则 则y q m 则y q 对偏移公式的讨论 y与q m无关 随加速电压的增大而减小 随偏转电压的增大而增大 U d 练习 一束电子流在经U 5000V的加速电压加速后 在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场 如图所示 若两极板间距离d 1 0cm 板长l 5 0cm 那么 要使电子能从平行极板间飞出 两个极板上最多能加多大的电压 l v0