第11课时带电粒子在电场中的运动ppt课件.ppt

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1、带电粒子在电场中的运动第8-9课时一、解决带电粒子在电场中运动的基本思路：1．明确研究对象，受力分析．注意研究对象有两种：（1）带电的基本粒子：如电子，质子，正负离子等，一般都不考虑重力。（但并不能忽略质量）。（2）带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等，一般都考虑重力。注意电场力的分析①电场力的大小和方向不仅跟场强的大小和方向有关，还与带电粒子的电量和电性有关．②在匀强电场中，同一带电粒子所受的电场力是恒力．③在非匀强电场中，同一带电粒子在不同位置所受的电场力的大小和方向都可能不相同．2．运动轨迹和过程分析．3．解题的依据．带电粒子运动形式决定于：粒子的受力情况和初速度情况．（1）力的观点

2、：牛顿运动定律和运动学公式．（2）能量的观点：动能定理：能量守恒定律．（3）动量的观点：动量定理：动量守恒定律．例1、一条长为L的细线上端固定在O点，下端系一个质量为m，电量为+q的小球，将它置于一个很大的匀强电场中，小球在B点平衡，细线与竖直方向的夹角为α，求：场强E的最小值和最小时的方向。1、平衡GTEq2．运动轨迹和过程分析．3．解题的依据．带电粒子运动形式决定于：粒子的受力情况和初速度情况．（1）力的观点：牛顿运动定律和运动学公式．（2）能量的观点：动能定理：能量守恒定律．（3）动量的观点：动量定理：动量守恒定律．练、如图所示,两平行金属板水平放置并接到电源上,一个带电微粒P位于

3、两板间恰好平衡,现用外力将P固定住（保持其电荷量不变）,然后使两板各绕其中点转过α角,如图中虚线所示,再撤去外力以后,则P在两板间（）A.重力势能将保持不变B.重力势能将变小C.电势能将变大D.电势能将变小ADP练、如图，D为一理想二极管（正向电阻为0，反向电阻无穷大），平行金属板M、N水平放置，两板之间有一带电微粒以速度v0沿图示方向做直线运动，当微粒运动到P点时，将M板迅速向上平移一小段距离，则此后微粒的运动情况是（）A．沿轨迹①运动B．沿轨迹②运动C．沿轨迹③运动D．沿轨迹④运动BPv0①④③②DNM初始状态：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场受力特点：恒力F电场与ｖ相同（或

4、相反）运动特点：做匀加（或减）速直线运动解题方法：⑴运用“功能观点”⑵运用“力的观点”U●m、q●d－－－－++++2.带电粒子在电场中的加速例2、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。如图所示，电子穿出后的速度有多大？设电子刚从金属丝射出时的速度为零。思考：（2）电子通过金属板的时间与什么有关？（1）电子通过金属板的速度与什么有关？ACD练、如图所示，A、B为平行金属板，两板相距d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一个小孔M、N。今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由

5、下落（P、M、N在同一竖直线上），空气阻力不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回，若保持两板板间的电压不变，则（）A、把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落仍能返回B、把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落C、把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落仍能返回D、把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落PMNABdd练、(2010年无锡市)如右图，真空中两块平行金属板与电源连接(图中未画出)，且带正电的极板接地，两极板间有场强为E的匀强电场，以正极板上一点为原点0，建立坐标轴，一质量为m、带正电、电荷量为q的带电粒子(不计重

6、力)，从x轴上坐标为x0处静止释放．(1)求该粒子在x0处的电势能Epx；(2)试从牛顿第二定律出发，证明该带电粒子在极板间运动过程中，其动能与电势能之和保持不变．说明：粒子射出速度反向延长线与初速延长线交点平分沿初速方向的位移。初始状态：带电粒子以速度v0垂直于电场线方向进入匀强电场受力特点：恒力F与ｖ0垂直运动特点：做类平抛运动涉及问题的求解：⑴运动时间：⑵运动的加速度：⑶离开电场时的偏移量：⑷离开电场时的偏转角：⑸其位移Ｓ与初速方向的夹角θ：FyФVdL+qv0+++++-----3.带电粒子在匀强电场中的偏转（6）求带电粒子离开电场时速度的大小。方法1:根据速度合成求解方法2:根

7、据动能定理求解（7）先从静止经U1加速后，再经U2偏转：y=?Tgθ=？①如果在偏转电极XX′和YY′之间都没有加电压,则电子枪射出的电子沿直线传播,打在荧光屏中心,在那里产生一个亮斑.②YY′上加的是待显示的信号电压.XX′上是机器自身的锯齿形电压,叫做扫描电压.若所加扫描电压和信号电压的周期相同,就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内变化的图象.(8)示波器示波器是用来观察电信号随时间变化的情况,其核心部件是示波管,它由电子枪