《高二物理 帶電粒子在電場中的運動 課件選修3》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《高二物理 帶電粒子在電場中的運動 課件選修3(12頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、帶電粒子在電場中的運動帶電粒子在電場中的運動帶電體帶電體帶電微粒:小球、塵埃、液滴帶電微粒:小球、塵埃、液滴帶電粒子:質子、電子、正負離子、帶電粒子:質子、電子、正負離子、粒子粒子一、帶電粒子的加速一、帶電粒子的加速qUm+_帶電粒子的加帶電粒子的加速速 d d例題例題1 1:如圖所示,在真空中如圖所示,在真空中有一對相距有一對相距d d的平行金屬板,的平行金屬板,兩板間加以電壓兩板間加以電壓U U。兩板間有。兩板間有一帶正電荷一帶正電荷q q的帶電粒子。以的帶電粒子。以水平初速度水平初速度v0從正極板飛入從正極板飛入帶電粒子在電場中作什么運動?電勢能如何變化,機械能如何帶電粒子在電場中作什么
2、運動?電勢能如何變化,機械能如何變化,能量如何轉變?變化,能量如何轉變?粒子穿出負極板時的速度多大?粒子穿出負極板時的速度多大?粒子穿出負極板后做什么運動?粒子穿出負極板后做什么運動?正負粒子的運動情況一樣嗎?正負粒子的運動情況一樣嗎?分析:對于粒子來說,一般有分析:對于粒子來說,一般有mgF,故可忽略。,故可忽略。帶電粒子在電場力作用下帶電粒子在電場力作用下a=F/m=Eq/m=Uq/md機械能增加,電勢能減小機械能增加,電勢能減小由由v2-vo2=2ad 解得:解得:mqUvv220或:由動能定理或:由動能定理qU=mvqU=mv2 2/2-mv/2-mv0 02 2/2/2解得:解得:m
3、qUvv220粒子不受任何力,做勻速直線運動粒子不受任何力,做勻速直線運動由于電場力做功與電場是否是勻強電場由于電場力做功與電場是否是勻強電場無關,與運動路徑也無關無關,與運動路徑也無關只與初末位置的電勢差(電勢能)有關只與初末位置的電勢差(電勢能)有關所以動能定理仍適用!所以動能定理仍適用!一般用一般用“動能定理動能定理”求解求解電子的質量為電子的質量為0.910-30 kg,電子的電荷量電子的電荷量e=1.610-19 C兩板的距離為兩板的距離為20cm二、帶電粒子的偏轉二、帶電粒子的偏轉 UL L+-Y Y dY Y 如圖所示,在真空中如圖所示,在真空中水平放置一對金屬板水平放置一對金屬
4、板Y和和Y,板間距離為,板間距離為d。在兩板間加以電壓在兩板間加以電壓U,一電荷量為一電荷量為q質量為質量為m的帶電粒子從極板的帶電粒子從極板中央以水平速度中央以水平速度v0射射入電場。入電場。 (不計粒子不計粒子的重力的重力)v v0 0 q q帶電粒子在電場中作什么運動?帶電粒子在電場中作什么運動?正負粒子的運動情況一樣嗎?正負粒子的運動情況一樣嗎?結論:帶電粒子初速度結論:帶電粒子初速度垂直于電場方向垂直于電場方向飛入勻飛入勻強電場做強電場做類平拋類平拋運動運動粒子在平行板面方向上做粒子在平行板面方向上做粒子在垂直板面方向上做粒子在垂直板面方向上做勻速直線運動勻速直線運動初速為零的勻加速
5、初速為零的勻加速直線運動直線運動4.沿垂直于板面方向偏移的距離沿垂直于板面方向偏移的距離=?3.粒子離開電場時的偏角粒子離開電場時的偏角=? 2.粒子離開電場的速度粒子離開電場的速度V=? 1.粒子穿越電場的時間粒子穿越電場的時間t=? d+- lv v0 0d-qv vv v0 0v vyS S帶電粒子在電場中作什么運動?帶電粒子在電場中作什么運動?(1 1)電勢能如何變化,機械能如何變化,能量如何轉)電勢能如何變化,機械能如何變化,能量如何轉變?變?(2 2)粒子穿出負極板后做什么運動?)粒子穿出負極板后做什么運動?+-v vv v0 0v vy y+_U1U2v v0 0 L LmqUv102122202242dULUvLmdqUy12202tandULUmdvLqU-qm三、三、 加速和偏轉一體加速和偏轉一體y