带电粒子在电场中的运动 课件.ppt

　带电粒子在电场中的运动 一、带电粒子 1．带电粒子，如电子、质子等，由于质量很小，重力________静电力，故重力可以忽略． 2．带电粒子在电场中运动的两种最简单的情况是加速和偏转． 远小于 二、带电粒子的加速 如图1－9－1所示，质量为m，带正电荷 q的粒子， ? 图1－9－1 qU qU 三、带电粒子的偏转 1．进入电场的方式：以初速度v0垂直于电场线方向进入匀强电场． 2．受力特点：电场力大小______，且方向与初速度v0的方向______． 3．运动性质：做____________运动，与力学中的平抛运动类似． 不变 垂直 匀变速曲线 4．运动规律(如图1－9－2所示)： ? ? 图1－9－2 v0 v0t 四、示波管的原理 1．构造 示波管是示波器的核心部件，外部是一个抽成真空的玻璃壳，内部主要由________、 __________和________组成，如图1－9－3所示． ? ? 图1－9－3 电子枪 偏转电极 荧光屏 2．原理 灯丝被电源加热后，出现热电子发射，发射出来的电子经加速电场加速后，以很大的速度进入偏转电场，如在电极YY′之间加一个待显示的信号电压，在XX′偏转板上加一仪器自身产生的锯齿形电压，在荧光屏上就会出现按YY′偏转电压规律变化的可视图象． 带电粒子在电场中的加速 1．带电粒子的分类 (1)微观粒子 如电子、质子、α粒子、离子等，除有说明或有明确的暗示以外，此类粒子一般不考虑重力(但并不忽略质量)． (2)宏观微粒 如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力． 2．处理方法 可以从动力学和功能关系两个角度进行分析,其比较如下： 动力学角度 功能关系角度 应用知识 应用牛顿第二定律以及匀变速直线运动公式 功的公式及动能定理 适用条件 匀强电场，静电力是恒力 可以是匀强电场，也可以是非匀强电场，静电力可以是恒力，也可以是变力 特别提醒：(1)对带电粒子进行受力分析，运动特点分析，力做功情况分析是选择规律解题的关键． (2)选择解题的方法时优先从功能关系角度考虑，应用功能关系列式简单，不易出错． 例1 如图1－9－4所示， 在点电荷＋Q的电场中有 A、B两点,将质子和α粒子分别从A点由静止释放到达B点时,它们的速度大小之比为多少？ 【思路点拨】　带电粒子被加速，在匀强电场中做匀加速直线运动，在非匀强电场中做变速运动，本题应用动能定理求解． 图1－9－4 【名师归纳】　由于非匀强电场中带电粒子的运动为变加速运动，因此不能通过求加速度的方法来求速度，但由于电场力做功W＝qU对于不论是匀强电场还是非匀强电场都适用，因此可以利用动能定理，通过功能关系来解决． 带电粒子在电场中的偏转 特别提醒：对带电粒子在电场中的偏转问题也可以选择动能定理求解，但只能求出速度的大小，不能求出速度的方向，涉及到方向问题，必须采用把运动分解的方法． (2012·聊城三中高二月 考)一束电子流在经U＝5000 V 的加速电压加速后，在距两极 板等距离处垂直进入平行板间 的匀强电场，如图1－9－7所示．若两板间距d＝1.0 cm，板长l＝5.0 cm，那么要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最大能加多大电压？ 例2 图1－9－7 【思路点拨】　电子经加速后水平飞入两板之间做类平抛运动，两板间所加电压的最大值对应电子恰好沿板右边缘飞出的情况． 【答案】　400 V (2)粒子恰能飞出极板和粒子恰不能飞出极板,对应着同一临界状态——“擦边球”．根据题意找出临界状态来确定极值，也是求解极值问题的常用方法．