高中物理带电粒子在电场中的运动.ppt

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1、复习：1。基本规律和定律：1）匀变速运动规律—匀变速直线运动的所有公式；2）牛顿运动定律——牛顿三大定律；3）曲线运动的处理方法——运动的合成和分解；4）动能定理；5）能量守恒定律;第八节带电粒子在电场中的运动一、带电粒子在电场中的加速+-例题：在加上电压U并处于真空中的金属板间有一正电荷q，质量为m，只在电场力作用下从静止释放，电荷将做什么运动？求电荷到达负极板时的速度？q•FAB++++----U+++++++++-++++--++++---++++----+++++++++++++-++++--++++---++++----++++----+++++----+

2、+++d1。运用运动学和动力学方法求解，设板间距为d,因电场力为恒力，所以有2。运用能量观点求解注：该方法不仅适用于匀强电场也适用于非匀强电场。例题1：实验表明，炽热的金属丝可以发射电子。在炽热金属丝和金属板间加以电压U=2500V，从炽热金属丝发射出的电子在真空中被加速后，从金属板的小孔穿出。电子射出后的速度有多大？设电子刚从金属丝射出时的速度为零。-U+金属丝金属板VE电子的质量为0.91×10-30kg，电子的电荷量e=1.6×10-19C解：金属丝和金属板间的电场虽然不是匀强电场，但仍可用可得代入数据得：v=3.0×107m/s如图一带电粒子以垂直匀强电场的

3、场强方向以初速度v0射入电场，若不计粒子的重力，带电粒子将做什么运动？lv0d++++++------+qF二、带电粒子在匀强电场中的偏转+qy垂直电场方向：匀速直线运动沿电场方向：初速为零的匀加速直线运动++++++------LFv0XY垂直电场方向:沿电场方向:ay=F/m=qE/m=qU/md运动分析Vt2=V02+Vy2Φ=?做类似平抛运动Vx=V0X=V0t例题2：如图所示一电子以初速度V0=3.0X107m/s沿垂直电场方向射入的电场，两极板的长度为L=6.0cm，相距d=2cm，极板间电压U=200V.求1）电子射出电场所用时间？v0-qmU++++

4、++------dLF解：1）电子在水平方向做匀速运动，由L=v0t可求得电子在电场中的运动时间t=L/v0，例题2：一电子水平射入如图所示的电场中，射入时的速度V0=3.0X107m/s.两极板的长度为L=6.0cm，相距d=2cm，极板间电压U=200V.求2）电子射出电场时沿垂直板面方向偏移的距离y。-qymU++++++------dLF解：1）电子在垂直电场方向做匀速运动，由L=v0t可求得电子在电场中的运动时间t=L/v0，2）电子在沿电场方向做匀加速运动，加速度a=F/m=qE/m=eU/md.电子射出电场时竖直偏移的距离y=at2/2，（其中t为电子

5、在电场中运动时间），根据y=at2/2中，得到代入数值得y=0.36cm例题2：一电子水平射入如图所示的电场中，射入时的速度V0=3.0X107m/s.两极板的长度为L=6.0cm，相距d=2cm，极板间电压U=200V.求3)电子离开电场时偏转的角度φ。v0-qφymU2++++++------dLFvtv0vyy3）电子离开电场时沿电场方向的分速度为Vy，离开电场时的偏转角度为角度为6.8度v0++++++------φVyV0Vt例题2：一电子水平射入如图所示的电场中，射入时的速度V0=3.0X107m/s.两极板的长度为L=6.0cm，相距d=2cm，极板间

6、电压U=200V.4)如何求电子离开电场时的速度？yv0++++++φVyVtV0二。带电粒子(微粒)在电场中的偏转问题处理电偏转问题的基本思路:1.运动的合成与分解;2.能量观点(动能定理）.对于匀强电场则常用例题：在加上电压U并处于真空中的金属板间有一正电荷q，质量为m，只在电场力作用下从静止释放，电荷将做什么运动？例题1：实验表明，炽热的金属丝可以发射电子。在炽热金属丝和金属板间加以电压U=2500V，从炽热金属丝发射出的电子在真空中被加速后，从金属板的小孔穿出。电子射出后的速度有多大？例题2：如图所示一电子以初速度V0=3.0X107m/s沿垂直电场方向射入

7、的电场，两极板的长度为L=6.0cm，相距d=2cm，极板间电压U=200V.求1）电子射出电场所用时间？1、带电粒子：（1）一般微观粒子（如电子、质子等），在电场中运动时重力远小于电场力，所以一般不计重力。但质量不可忽略。（2）带电体（如液滴、尘埃、小球等），一般重力不能忽略。一般情况下，带电粒子指微观粒子，但有时粒子的含义不明确，需根据题目所给条件加以分析。如重力与电场力大小相近时，重力不可忽略；若电场力远大于重力，可忽略；也可根据物体的运动性质来判断。注意：（1）匀强电场：如在带等量异种电荷的平行金属板之间的电场（2）非匀强电场：如单个的正电荷形成的电场、