高中物理 1.8帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件 新人教版選修3-1.ppt

第八節(jié)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 第一章靜電場(chǎng) 3 某些帶電體是否考慮重力 要根據(jù)題目暗示或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)判定 電場(chǎng)中的帶電粒子一般可分為兩類 1 帶電的基本粒子 如電子 質(zhì)子 粒子 正負(fù)離子等 這些粒子所受重力和電場(chǎng)力相比小得多 除非有說明或明確的暗示以外 一般都不考慮重力 但并不能忽略質(zhì)量 2 帶電微粒 如帶電小球 液滴 塵埃等 除非有說明或明確的暗示以外 一般都考慮重力 qm V 一 帶電粒子的加速 方法1 運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方法求解 設(shè)板間距為d 因電場(chǎng)力為恒力 所以有 方法2 運(yùn)用能量觀點(diǎn)求解 例題1 實(shí)驗(yàn)表明 熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子 在熾熱金屬絲和金屬板間加以電壓U 2500V 從熾熱金屬絲發(fā)射出的電子在真空中被加速后 從金屬板的小孔穿出 電子射出后的速度有多大 設(shè)電子剛從金屬絲射出時(shí)的速度為零 U 金屬絲金屬板 V E 電子的質(zhì)量為0 91 10 30kg 電子的電荷量e 1 6 10 19C 解 金屬絲和金屬板間的電場(chǎng)雖然不是勻強(qiáng)電場(chǎng) 但仍可用可得代入數(shù)據(jù)得 v 3 0 107m s 1 非勻強(qiáng)電場(chǎng)中 如何計(jì)算 電場(chǎng)力做功 只于始末位置電勢(shì)差有關(guān) 2 若帶正電粒子以V0負(fù)板向正板運(yùn)動(dòng) 分析 粒子運(yùn)動(dòng)情況 明確粒子V a的變化情況 思考 3 若粒子以初速度V0沿垂直場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入電場(chǎng) 離子的運(yùn)動(dòng)情況如何 例題2 如圖所示一電子以初速V0 3 0X107m s沿垂直電場(chǎng)方向射入的電場(chǎng) 兩極板的長(zhǎng)度為L(zhǎng) 6 0cm 相距d 2cm 極板間電壓U 200V 求1 電子射出電場(chǎng)所用時(shí)間 2 電子射出電場(chǎng)時(shí)沿垂直板面方向偏移的距離y3 電子離開電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)的角度 v0 q m U L y 3 電子離開電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)方向的分速度為Vy 離開電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度為角度為6 8度 Vy V0 Vt 電子槍 熒光屏 如果在偏轉(zhuǎn)電極XX YY 上不加電壓 電子如何運(yùn)動(dòng) 如果在偏轉(zhuǎn)電極XX 上不加電壓 偏轉(zhuǎn)電極YY 上加電壓電子又如何運(yùn)動(dòng) 三 示波管原理 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) 練習(xí)1 如圖所示 在P板附近有一電子由靜止開始向Q板運(yùn)動(dòng) 則關(guān)于電子在兩板間的運(yùn)動(dòng)情況 下列敘述正確的是 A 兩板間距越大 加速的時(shí)間越長(zhǎng)B 兩板間距離越小 加速度就越大 則電子到達(dá)Q板時(shí)的速度就越大C 電子到達(dá)Q板時(shí)的速度與板間距離無(wú)關(guān) 僅與加速電壓有關(guān)D 電子的加速度和末速度都與板間距離無(wú)關(guān) AC 練習(xí)2 一個(gè)初速度為零的電子 在場(chǎng)強(qiáng)為4 0 103V m的勻強(qiáng)電場(chǎng)中被加速 求經(jīng)過2 0 10 8s后 電子的速度和動(dòng)能 電子質(zhì)量為0 91 10 30kg 解 電子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速度 a F m eE m速度 v at eEt m 1 4 107m s 動(dòng)能Ek 8 9 10 17J 練習(xí)3 兩塊平行的金屬板A B之間的電壓是80V 一個(gè)電子以6 0 106m s的速度從小孔C垂直A板進(jìn)入電場(chǎng) 該電子能打在B板上嗎 如果能打在B板上 它到達(dá)B板時(shí)的速度有多大 如果電源電壓變?yōu)?20V 情況又會(huì)怎樣 解 電子射入電場(chǎng)時(shí)具有的初動(dòng)能 Ek 1 6 10 17J電子從A板到達(dá)B板需克服電場(chǎng)力做功 W qU 1 3 10 17JEk W 可見電子能打在B板 到達(dá)B板時(shí)的速度為v 如果電源電壓變?yōu)?20V 則電子從A板到達(dá)B板需克服電場(chǎng)力做功 W qU 1 9 10 17J 這時(shí)Ek W 電子不能打在B板