高二物理 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 課件選修3

帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電體帶電體帶電微粒：小球、塵埃、液滴帶電微粒：小球、塵埃、液滴帶電粒子：質(zhì)子、電子、正負(fù)離子、帶電粒子：質(zhì)子、電子、正負(fù)離子、粒子粒子一、帶電粒子的加速一、帶電粒子的加速qUm+_帶電粒子的加帶電粒子的加速速 d d例題例題1 1：如圖所示，在真空中如圖所示，在真空中有一對(duì)相距有一對(duì)相距d d的平行金屬板，的平行金屬板，兩板間加以電壓兩板間加以電壓U U。兩板間有。兩板間有一帶正電荷一帶正電荷q q的帶電粒子。以的帶電粒子。以水平初速度水平初速度v0從正極板飛入從正極板飛入帶電粒子在電場(chǎng)中作什么運(yùn)動(dòng)？電勢(shì)能如何變化，機(jī)械能如何帶電粒子在電場(chǎng)中作什么運(yùn)動(dòng)？電勢(shì)能如何變化，機(jī)械能如何變化，能量如何轉(zhuǎn)變？變化，能量如何轉(zhuǎn)變？粒子穿出負(fù)極板時(shí)的速度多大？粒子穿出負(fù)極板時(shí)的速度多大？粒子穿出負(fù)極板后做什么運(yùn)動(dòng)？粒子穿出負(fù)極板后做什么運(yùn)動(dòng)？正負(fù)粒子的運(yùn)動(dòng)情況一樣嗎？正負(fù)粒子的運(yùn)動(dòng)情況一樣嗎？分析：對(duì)于粒子來(lái)說(shuō)，一般有分析：對(duì)于粒子來(lái)說(shuō)，一般有mgF，故可忽略。，故可忽略。帶電粒子在電場(chǎng)力作用下帶電粒子在電場(chǎng)力作用下a=F/m=Eq/m=Uq/md機(jī)械能增加，電勢(shì)能減小機(jī)械能增加，電勢(shì)能減小由由v2-vo2=2ad 解得：解得：mqUvv220或：由動(dòng)能定理或：由動(dòng)能定理qU=mvqU=mv2 2/2-mv/2-mv0 02 2/2/2解得：解得：mqUvv220粒子不受任何力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)粒子不受任何力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)由于電場(chǎng)力做功與電場(chǎng)是否是勻強(qiáng)電場(chǎng)由于電場(chǎng)力做功與電場(chǎng)是否是勻強(qiáng)電場(chǎng)無(wú)關(guān)，與運(yùn)動(dòng)路徑也無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)，與運(yùn)動(dòng)路徑也無(wú)關(guān)只與初末位置的電勢(shì)差（電勢(shì)能）有關(guān)只與初末位置的電勢(shì)差（電勢(shì)能）有關(guān)所以動(dòng)能定理仍適用！所以動(dòng)能定理仍適用！一般用一般用“動(dòng)能定理動(dòng)能定理”求解求解電子的質(zhì)量為電子的質(zhì)量為0.910-30 kg，電子的電荷量電子的電荷量e=1.610-19 C兩板的距離為兩板的距離為20cm二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn) UL L+-Y Y dY Y 如圖所示，在真空中如圖所示，在真空中水平放置一對(duì)金屬板水平放置一對(duì)金屬板Y和和Y，板間距離為，板間距離為d。在兩板間加以電壓在兩板間加以電壓U，一電荷量為一電荷量為q質(zhì)量為質(zhì)量為m的帶電粒子從極板的帶電粒子從極板中央以水平速度中央以水平速度v0射射入電場(chǎng)。入電場(chǎng)。 (不計(jì)粒子不計(jì)粒子的重力的重力)v v0 0 q q帶電粒子在電場(chǎng)中作什么運(yùn)動(dòng)？帶電粒子在電場(chǎng)中作什么運(yùn)動(dòng)？正負(fù)粒子的運(yùn)動(dòng)情況一樣嗎？正負(fù)粒子的運(yùn)動(dòng)情況一樣嗎？結(jié)論：帶電粒子初速度結(jié)論：帶電粒子初速度垂直于電場(chǎng)方向垂直于電場(chǎng)方向飛入勻飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)做強(qiáng)電場(chǎng)做類平拋類平拋運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)粒子在平行板面方向上做粒子在平行板面方向上做粒子在垂直板面方向上做粒子在垂直板面方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)初速為零的勻加速初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)4.沿垂直于板面方向偏移的距離沿垂直于板面方向偏移的距離=？3.粒子離開電場(chǎng)時(shí)的偏角粒子離開電場(chǎng)時(shí)的偏角=？ 2.粒子離開電場(chǎng)的速度粒子離開電場(chǎng)的速度V=？ 1.粒子穿越電場(chǎng)的時(shí)間粒子穿越電場(chǎng)的時(shí)間t=? d+- lv v0 0d-qv vv v0 0v vyS S帶電粒子在電場(chǎng)中作什么運(yùn)動(dòng)？帶電粒子在電場(chǎng)中作什么運(yùn)動(dòng)？（1 1）電勢(shì)能如何變化，機(jī)械能如何變化，能量如何轉(zhuǎn)）電勢(shì)能如何變化，機(jī)械能如何變化，能量如何轉(zhuǎn)變？變？（2 2）粒子穿出負(fù)極板后做什么運(yùn)動(dòng)？）粒子穿出負(fù)極板后做什么運(yùn)動(dòng)？+-v vv v0 0v vy y+_U1U2v v0 0 L LmqUv102122202242dULUvLmdqUy12202tandULUmdvLqU-qm三、三、 加速和偏轉(zhuǎn)一體加速和偏轉(zhuǎn)一體y