1.9带电粒子在电场中的运动1

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1、F=qE电场强度电势差复习引入学习运用电场强度、电场力等概念研究带电粒子在电场中运动时的加速度、速度、位移等物理量的变化;学习运用电势差、电场力做功等概念研究带电粒子在电场中运动时的能量的转化.第一章静电场1.9带电粒子在电场中的运动1带电粒子在电场中要受到哪些力的作用?通常要受到重力和电场力新授一个电子的质量为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:受到的重力G为多大？受到的电场力F为多大？F/G=？你会发现什么？G=mg=9×10-30NF/G=

2、1×1015F=qE=8×10-15N电子、质子、离子等微观带电粒子所受重力一般远小于电场力，重力可以忽略（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3、带电体：是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定.1、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).2、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).带电体一般可分为两类：带电粒子在电场中受电场力产生加速度使速度变化利用电场使带电粒子加速偏转一

3、、++++++++________UUE加速匀速匀速+qmV0V=?怎样求粒子加速后到达另一板的速度?1、动力学观点：ABUdE+Fv由牛顿第二定律：由运动学公式：初速度不为零呢？只适用于匀强电场一、带电粒子的加速电场力:F=qE2、能量观点：ABUdE+v由动能定理：适用于任何电场一、带电粒子的加速电场力做功:W=qU速度v与电势差U、比荷q/m的平方根成正比与距离d无关初速度不为零呢？用动能定理解题简便U+-qd电场力:加速度:末速度:一、带电粒子的加速小结1、动力学观点：运行时间:2、能量观点：电场力

4、做功:W=qU例题1：炽热的金属丝可以发射电子。在金属丝和金属板间加以电压U=2500V，发射出的电子在真空中加速后，从金属板的小孔穿出。电子穿出时的速度有多大？设电子刚离开金属丝时的速度为零。解:根据动能定理得:例题1：炽热的金属丝可以发射电子。在金属丝和金属板间加以电压U=2500V，发射出的电子在真空中加速后，从金属板的小孔穿出。电子穿出时的速度有多大？设电子刚离开金属丝时的速度为零。电荷量为e的电子从金属丝移动到金属板,两处的电势差为U，电势能减少量为eU.减少的电势能全部转化为电子的动能:解：1、

5、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、氦核例与练与电量成正比与比荷平方根成正比DB1、真空中有一对平行金属板,相距6.2cm,两板电势差为90V。二价的氧离子由静止开始加速,从一个极板到另一个极板时,动能是多大?这个问题有几种解法?哪种解法比较简便?问题与练习2、如图所示，M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板，质量为m、电量为+q的带电粒子，以极小的初速度由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子到达N板的速度为v，如果要使这个带

6、电粒子到达N板的速度为2v，则下述方法能满足要求的是（）A、使M、N间电压增加为2UB、使M、N间电压增加为4UC、使M、N间电压不变，距离减半D、使M、N间电压不变，距离加倍例与练MNUd+v与电压平方根成正比B3、如图M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板，质量为m电量为-q的带电粒子，以初速度V0由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子刚好能到达N板，如果要使这个带电粒子能够到达M、N两板间距的1/2处返回，则下述方法能满足要求的是（）A、使初速度减半B、使M、N间电压加倍C、使M、N间电压提

7、高4倍D、使初速度和M、N间电压都加倍例与练MNUd-v0B2、某种金属板M受到某种紫外线照射时会不停地发射电子,射出的电子具有不同的方向,其速度大小也不相同。在M旁放置一个金属网N。如果用导线将MN连起来,M射出的电子落到N上便会沿导线返回M,从而形成电流。现在不把M、N直接相连,而按图1.9-11那样在M、N之间加一个电压U，发现当U>12.5V时电流表中就没有电流。问:被这种紫外线照射出的电子，最大速度是多少？问题与练习4、如图所示的电场中有A、B两点，A、B的电势差UAB＝100V，一个质量为m=2

8、.0×10-12kg、电量为q=-5.0×10-8C的带电粒子，以初速度v0=3.0×103m/s由A点运动到B点，求粒子到达B点时的速率。（不计粒子重力）例与练A-v0Bq为负5、如图所示，A、B为平行金属板电容器，两板间的距离为d，在A板的缺口的正上方距离为h的P处，有一静止的、质量为m、带电量为+q的液滴由静止开始自由落下，若要使液滴不落在B板上，两板间的电压U至少为多大？两板间场强E至少为多大？例与练mg