1.9带电粒子在电场中的运动

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1、1.9带电粒子在电场中的运动选修3-1思考：带电体在电场中要受到哪些力的作用?例：一个电子的质量为0.91×10-30kg,电荷量e=1.6×10-19C，当它位于E=5×104V/m的电场中时：①受到的重力G为多大？②受到的电场力F为多大？③F/G=？①G=mg=9.1×10-30N③F/G=8.8×1014②F=qE=8×10-15N微观带电粒子：如电子、质子、离子等.带电粒子所受重力一般远小于电场力，一般都不考虑重力(有说明或暗示除外)宏观带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等一般都考虑重力(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情景分析将带电粒子置于匀强电场中电场力F

2、无v0有v0假设仅有电场力作用F与v0在同一直线F与v0不在同一直线③曲线运动（偏转）①匀加速直线运动（加速）②匀加速或减速直线运动（加速）带电粒子在电场中的直线运动如图所示，在真空中有一对平行金属板，两板间加以电压U。两板间有一带正电荷q的带电粒子。它在电场力的作用下，由静止开始从正极板向负极板运动，到达负板时的速度有多大？(不考虑粒子的重力）qUm+_d1、受力分析:水平向右的电场力F＝Eq=qU/d2、运动分析:初速度为零，加速度为a=qU/md的向右匀加速直线运动。解法一　运用运动学知识求解解法二　运用能量知识求解只适用于匀强电场适用于任何电场qUm+_dF主要应用的物理规律①.动力

3、学观点（牛顿运动定律+运动学的规律）②.能量观点（动能定理、能量守恒）1）确定研究对象(应注意粒子是否要计重力及它的电性如何)2）受力分析和运动过程（状态）分析3）确定物体的运动规律，选择合理方法匀强电场、直线运动带电粒子在电场中直线运动的解题思路:适用于所有电场例：如图,电源电压为u=100V,一电子从a小孔以初动能EK水平飞入，则（）A、如EK=80ev,电子从b孔处出来，出来时的动能为180evB、如EK=80ev,电子从a孔处出来，出来时的动能为80evC、如EK=120ev,电子从a孔处出来，出来时的动能为120evD、如EK=120ev,电子从b孔处出来，出来时的动能为20evV

4、0abuBD例、下列粒子由静止经加速电压为U的电场加速后，哪种粒子动能最大（）哪种粒子速度最大（）A、质子B、电子C、氘核D、氦核与电量成正比与比荷平方根成正比DB（2016年4月浙江）密立根油滴实验原理如图所示。两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接，板间电压为U，形成竖直向下场强为E的匀强电场。用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小、质量和电荷量各不相同的油滴。通过显微镜可找到悬浮不动的油滴，若此悬浮油滴的质量为m，则下列说法正确的是（）A．悬浮油滴带正电B．悬浮油滴的电荷量为C．增大场强，悬浮油滴将向上运动D．油滴的电荷量不一定是电子电量的整数倍Cld+-----------++++++

5、+++Uv0q、mF+vv0vyyθ偏转角偏移距离带电粒子在匀强电场中的偏转平行电场方向:做初速度为0的匀加速直线运动垂直电场方向:做匀速直线运动A、带电粒子的运动性质类平抛运动类平抛运动与粒子比荷q/m成正比与粒子初速度v0平方成反比与电场的属性U、l、d有关B、偏转距离及偏转角的分析a、偏转距离的求解与粒子比荷q/m成正比与粒子初速度v0平方成反比与电场的属性U、l、d有关类平抛运动b、偏转角的求解推论⑴：粒子从偏转电场射出时，其速度反向延长线与初速度方向延长线交于一点，此点平分沿初速度方向的位移。θxC、两个重要的推论推论⑵：tanθ=2tanαθxα例、三个电子在同一地点沿同一直线垂

6、直飞入偏转电场。则由此可判断（　　）A、b和c同时飞离电场B、在b飞离电场的瞬间，a刚好打在下极板上C、进入电场时，c速度最大，a速度最小D、c的动能增量最小，a和b的动能增量一样大BCD例.三个等质量，分别带正电、负电和不带电的小球，以相同的水平速度由P点射入水平放置的平行金属板间，三小球分别落在图中A、B、C三点，则（）A．A带正电、B不带电、C带负电B．三小球在电场中运动时间相等C．三小球到达下板时的动能关系是EkA＞EkB＞EkcD．三小球在电场中加速度大小关系是：aA＞aB＞aCPCBA-+A例、如图所示，二价氦离子和质子的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转

7、后，打在同一荧光屏上，则它们()A、侧移距离相同B、偏转角相同C、到达屏上同一点D、到达屏上不同点ABCdUlUy1224=带电粒子的偏移量和偏转角由系统决定，而与粒子的质量、电量无关.只要电性相同的带电粒子,在电场中留下的轨迹相同,所以无法将电性相同的粒子分开.dUlU122=tanqqtan)L2(lY+=dUlU122（2017年4月浙江）如图所示，在竖立放置间距为d的平行板电容器中，存在电场强度为E的