第九节带电粒子在电场中的运动无答案

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1、第九节　带电粒子在电场中的运动一、带电粒子的加速1．带电粒子：对于质量很小的带电粒子，如电子、质子等，虽然它们也会受到万有引力(重力)的作用，但一般说来远小于静电力，可以忽略．2．在匀强电场E中，被加速的粒子电荷量为q，质量为m，从静止开始加速的距离为d，加速后的速度为v，这些物理量间的关系满足动能定理：qEd＝mv2.在非匀强电场中，若粒子运动的初末位置的电势差为U，动能定理表达为：qU＝mv2.一般情况下带电粒子被加速后的速度可表达成：v＝.[判一判]　1.(1)质量很小的粒子不受万有引力的作用．(　　)(2)带电粒子在电场中只受电场力作用时，电场力一定做正功．(　　)(3)电场力做正

2、功时，粒子动能一定增加．(　　)提示：(1)×　(2)×　(3)×　　　　　　　带电粒子在电场中的加速1．带电粒子的分类(1)微观粒子如电子、质子、α粒子、离子等，除有说明或有明确的暗示以外，此类粒子一般不考虑重力(但并不忽略质量)．(2)宏观微粒如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力．2．处理思路(1)受力分析仍按力学中受力分析的方法分析，只是多了一个电场力而已，如果带电粒子在匀强电场中，则电场力为恒力(qE)；如果在非匀强电场中，则电场力为变力．(2)运动过程分析带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在同一条直线上，做匀加(

3、减)速直线运动．(3)处理方法①力和运动关系法——牛顿第二定律根据带电粒子受到的电场力，用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度、时间和位移等．这种方法通常适用于受恒力作用下做匀变速运动的情况．②功能关系法——动能定理由粒子动能的变化量等于电场力做的功知：mv2－mv＝qU，v＝　　；若粒子的初速度为零，则v＝　　.这种方法既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场，因为公式W＝qU适用于任何电场．1如图所示，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动．已知两极板间电势差为U，板间距为d，电子质量为m，电荷量为e.则关于电子在两板间的运动情况，下列叙述正确的是(　　)A．若将板间距

4、d增大一倍，则电子到达Q板的速率保持不变B．若将板间距d增大一倍，则电子到达Q板的速率也增大一倍C．若将两极板间电势差U增大一倍，则电子到达Q板的时间保持不变D．若将两极板间电势差U增大一倍，则电子到达Q板的时间减为一半2．(2013·高考新课标全国卷Ⅰ)一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连．上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)．小孔正上方处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落．经过小孔进入电容器，并在下极板处(未与极板接触)返回．若将下极板向上平移，则从P点开始下落的相同粒子将(　　)A．打到下极板上B．在下极板处返回C．在距上极板处返回D．在

5、距上极板处返回3．质子(H)、α粒子(He)、钠离子(Na＋)三个粒子分别从静止状态经过电压为U的同一电场加速后，获得动能最大的是(　　)A．质子(H)　　　　　　　　　B．α粒子(He)C．钠离子(Na＋)D．都相同4.(2014·芜湖一中高二检测)如图所示，电子由静止开始从A板向B板运动，当到达B板时速度为v，保持两板间电压不变，则(　　)A．当增大两板间距离时，v增大B．当减小两板间距离时，v增大C．当改变两板间距离时，v不变D．当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间增大二、带电粒子的偏转1．进入电场的方式：以初速度v0垂直于电场方向进入匀强电场．2．运动特点3．运动规律(如图)

6、运动速度：vy＝at＝位移：y＝垂直电场方向[想一想]　2.所带电荷量相同的不同粒子，以相同的初速度垂直电场线射入匀强电场，它们在电场中的运动相同吗？提示：不一定相同.如果电性不同，带电粒子在电场中的偏转方向不同；如果质量不同，它们在电场中的加速度不同.　　　　　　　带电粒子在电场中的偏转1.基本关系(如图所示)2．导出关系粒子离开电场时的侧移位移为：y＝粒子离开电场时速度偏转角的正切tanθ＝＝粒子离开电场时位移与初速度夹角的正切tanα＝＝.3．几个推论(1)粒子射出电场时好像从板长l的处沿直线射出，根据y/tanθ＝l/2.(2)位移方向与初速度方向间夹角的正切为速度偏转角正切的，根

7、据tanα＝tanθ.(3)若几种不同的带电粒子经同一电场加速之后再进入同一个偏转电场，粒子的侧移位移、偏转角与粒子的q、m无关，仅取决于加速电场和偏转电场．根据y＝，tanθ＝.其中U1为加速电场的电压，U2为偏转电场的电压．1(2014·聊城三中高二月考)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．若两板间距d＝1.0cm，板长l＝5.0cm，那么要使电子能