高中物理 第一章 第九節(jié) 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

帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 電場(chǎng)中的帶電粒子一般可分為兩類 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)力相比在小得多 除非有說(shuō)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 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)力相比在小得多 除非有說(shuō)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(shuō)明或明確的暗示以外 一般都考慮重力 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)力相比在小得多 除非有說(shuō)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(shuō)明或明確的暗示以外 一般都考慮重力 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 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 受力情況 受到恒定的電場(chǎng)力 運(yùn)動(dòng)情況 做勻變速運(yùn)動(dòng) 一 帶電粒子在電場(chǎng)中的加速 一 帶電粒子在電場(chǎng)中的加速 用動(dòng)能定理分析 一 帶電粒子在電場(chǎng)中的加速 用動(dòng)能定理分析用牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析 根據(jù)動(dòng)能定理 qU mv2 2 或根據(jù)牛頓定律 a F m qU dm和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 v2 2ad 一 帶電粒子在電場(chǎng)中的加速 根據(jù)動(dòng)能定理 qU mv2 2 或根據(jù)牛頓定律 a F m qU dm和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 v2 2ad 得 一 帶電粒子在電場(chǎng)中的加速 根據(jù)動(dòng)能定理 qU mv2 2 或根據(jù)牛頓定律 a F m qU dm和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 v2 2ad 得 粒子加速后的速度只與加速電壓有關(guān) 此式也適用于不是勻強(qiáng)電場(chǎng)的情況 一 帶電粒子在電場(chǎng)中的加速 例1 如圖 兩平行金屬板間加一電壓U 有一帶正電荷q 質(zhì)量為m的帶電粒子在電場(chǎng)力的作用下以初速v0開始從正極板向負(fù)極板運(yùn)動(dòng) 則 1 帶電粒子在電場(chǎng)中作什么運(yùn)動(dòng) 2 粒子穿出負(fù)極板時(shí)的速度多大 3 粒子穿出負(fù)極板后做什么運(yùn)動(dòng) 例1 如圖 兩平行金屬板間加一電壓U 有一帶正電荷q 質(zhì)量為m的帶電粒子在電場(chǎng)力的作用下以初速v0開始從正極板向負(fù)極板運(yùn)動(dòng) 則 1 帶電粒子在電場(chǎng)中作什么運(yùn)動(dòng) 2 粒子穿出負(fù)極板時(shí)的速度多大 3 粒子穿出負(fù)極板后做什么運(yùn)動(dòng) 分析 對(duì)于粒子來(lái)說(shuō) 一般有mg F 故可忽略 1 帶電粒子在電場(chǎng)中以加速度a F m qU md做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 2 由v2 v02 2ad解得 或 由動(dòng)能定理qU mv2 2 mv02 2解得 例1 如圖 兩平行金屬板間加一電壓U 有一帶正電荷q 質(zhì)量為m的帶電粒子在電場(chǎng)力的作用下以初速v0開始從正極板向負(fù)極板運(yùn)動(dòng) 則 1 帶電粒子在電場(chǎng)中作什么運(yùn)動(dòng) 2 粒子穿出負(fù)極板時(shí)的速度多大 3 粒子穿出負(fù)極板后做什么運(yùn)動(dòng) 一般用 動(dòng)能定理 求解 分析 對(duì)于粒子來(lái)說(shuō) 一般有mg F 故可忽略 1 帶電粒子在電場(chǎng)中以加速度a F m qU md做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 2 由v2 v02 2ad解得 或 由動(dòng)能定理qU mv2 2 mv02 2解得 1 非勻強(qiáng)電場(chǎng)中 如何計(jì)算 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 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 1 非勻強(qiáng)電場(chǎng)中 如何計(jì)算 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 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 電場(chǎng)力做功 只于始末位置電勢(shì)差有關(guān) 1 非勻強(qiáng)電場(chǎng)中 如何計(jì)算 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 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 電場(chǎng)力做功 只于始末位置電勢(shì)差有關(guān) 明確粒子v a的變化情況 二 帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn) 試根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí) 推導(dǎo)偏移量y和偏轉(zhuǎn)角 1 畫出電場(chǎng)線 并進(jìn)行受力分析 2 粒子做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng) 3 為計(jì)算y 需要知道哪些物理量 偏移量y的計(jì)算 1 畫出電場(chǎng)線 并進(jìn)行受力分析 2 粒子做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng) 3 為計(jì)算y 需要知道哪些物理量 4 這些物理量能計(jì)算出嗎 偏移量y的計(jì)算 1 畫出電場(chǎng)線 并進(jìn)行受力分析 2 粒子做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng) 3 為計(jì)算y 需要知道哪些物理量 4 這些物理量能計(jì)算出嗎 偏移量y的計(jì)算 1 畫出電場(chǎng)線 并進(jìn)行受力分析 2 粒子做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng) 3 為計(jì)算y 需要知道哪些物理量 4 這些物理量能計(jì)算出嗎 偏移量y的計(jì)算 1 什么叫偏轉(zhuǎn)角 2 怎樣計(jì)算偏轉(zhuǎn)角 偏轉(zhuǎn)角 的計(jì)算 1 什么叫偏轉(zhuǎn)角 2 怎樣計(jì)算偏轉(zhuǎn)角 偏轉(zhuǎn)角 的計(jì)算 1 什么叫偏轉(zhuǎn)角 2 怎樣計(jì)算偏轉(zhuǎn)角 偏轉(zhuǎn)角 的計(jì)算 對(duì)于不同的帶電粒子 對(duì)偏移公式的討論 對(duì)于不同的帶電粒子 1 若以相同的速度射入 對(duì)偏移公式的討論 對(duì)于不同的帶電粒子 1 若以相同的速度射入 則y q m 對(duì)偏移公式的討論 對(duì)于不同的帶電粒子 1 若以相同的速度射入 2 若以相同的動(dòng)能射入 則y q m 對(duì)偏移公式的討論 對(duì)于不同的帶電粒子 1 若以相同的速度射入 2 若以相同的動(dòng)能射入 則y q m 則y q 對(duì)偏移公式的討論 對(duì)于不同的帶電粒子 1 若以相同的速度射入 2 若以相同的動(dòng)能射入 3 若經(jīng)相同電壓U0加速后射入 則 則y q m 則y q 對(duì)偏移公式的討論 對(duì)于不同的帶電粒子 1 若以相同的速度射入 2 若以相同的動(dòng)能射入 3 若經(jīng)相同電壓U0加速后射入 則 則y q m 則y q 對(duì)偏移公式的討論 對(duì)于不同的帶電粒子 1 若以相同的速度射入 2 若以相同的動(dòng)能射入 3 若經(jīng)相同電壓U0加速后射入 則 則y q m 則y q 對(duì)偏移公式的討論 y與q m無(wú)關(guān) 隨加速電壓的增大而減小 隨偏轉(zhuǎn)電壓的增大而增大 U d 練習(xí) 一束電子流在經(jīng)U 5000V的加速電壓加速后 在距兩極板等距離處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng) 如圖所示 若兩極板間距離d 1 0cm 板長(zhǎng)l 5 0cm 那么 要使電子能從平行極板間飛出 兩個(gè)極板上最多能加多大的電壓 l v0