帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 一輪復(fù)習(xí) 一研究對(duì)象 1 如電子 質(zhì)子 粒子 正負(fù)離子等 2 如帶電質(zhì)點(diǎn) 帶電小球 液滴 微粒等 質(zhì)量不為零 一般都要考慮重力 質(zhì)量不為零 重力忽略 二粒子的運(yùn)動(dòng)情況 1 平衡狀態(tài)2 勻變速直線運(yùn)動(dòng) 加速或減速3 勻變速曲線運(yùn)動(dòng) 偏轉(zhuǎn)4 圓周運(yùn)動(dòng) 三粒子的受力情況 1 只受電場(chǎng)力 2 重力電場(chǎng)力 四典型模型 1 勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速 2 勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn) 一 帶電粒子在電場(chǎng)中的加速 在真空中的一對(duì)平行金屬板 板間距為d 兩板間加電壓為U 一電荷電量為 q粒子 不計(jì)重力 從正極板某處沿電場(chǎng)方向以速度進(jìn)入板間 求離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度 法1 根據(jù)牛頓定律 運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 法2 根據(jù)動(dòng)能定理 求的方法 例1如圖所示 板長(zhǎng)L 4cm的平行板電容器 板間距離d 3cm 板與水平線夾角 37 兩板所加電壓為U 100V 有一帶負(fù)電質(zhì)點(diǎn) 帶電荷量為q 3 10 10C 以v0 1m s的水平速度自A板邊緣水平進(jìn)入電場(chǎng) 在電場(chǎng)中仍沿水平方向并恰好從B板邊緣水平飛出 取g 10m s2 求 1 質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量 2 質(zhì)點(diǎn)飛出時(shí)的速度 解 1 對(duì)帶電質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行受力分析 由圖可得 2 對(duì)帶電質(zhì)點(diǎn)由動(dòng)能定理得 實(shí)驗(yàn)電路圖 二 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn) d U v0 q m F v v0 vy y 偏轉(zhuǎn)角 側(cè)移 G 0 水平方向 勻速直線運(yùn)動(dòng) 處理方法 豎直方向 勻加速直線運(yùn)動(dòng) 時(shí)間 偏轉(zhuǎn)位移 偏轉(zhuǎn)角 豎直速度 推論 動(dòng)能的增量 熒光屏 如圖所示 在真空中豎直放置一對(duì)金屬板 加電壓U1 水平放置一對(duì)金屬板 板間距離為d 加電壓U2 一電荷量為 q質(zhì)量為m的帶電粒子從極板由靜止出發(fā) 不計(jì)粒子的重力 三 先加速后偏轉(zhuǎn) 與粒子的電量q 質(zhì)量m無(wú)關(guān) 例2 如圖所示質(zhì)子 氘核和 粒子 均不計(jì)重力 都沿平行板電容器兩板中線OO 方向垂直于電場(chǎng)線射入板間的勻強(qiáng)電場(chǎng) 且都能射出電場(chǎng) 射出后都打在同一個(gè)熒光屏上 使熒光屏上出現(xiàn)亮點(diǎn) 若微粒打到熒光屏的先后不能分辨 則下列說(shuō)法正確的是 A 若它們射入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的速度相等 則在熒光屏上將出現(xiàn)3個(gè)亮點(diǎn)B 若它們射入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能相等 則在熒光屏上將出現(xiàn)1個(gè)亮點(diǎn)C 若它們射入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)量相等 則在熒光屏上將出現(xiàn)3個(gè)亮點(diǎn)D 若它們是經(jīng)同一個(gè)加速電場(chǎng)由靜止加速后射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的 則在熒光屏上將只出現(xiàn)1個(gè)亮點(diǎn) CD 課堂小結(jié) 一 利用電場(chǎng)使帶電粒子加速 二 利用電場(chǎng)使帶電粒子偏轉(zhuǎn) 從動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)角度分析 從做功和能量的角度分析 類似平拋運(yùn)動(dòng)的分析方法 粒子在與電場(chǎng)垂直的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng) 粒子在與電場(chǎng)平行的方向上做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng) 構(gòu)造 由電子槍 偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成 示波管的原理圖