带电粒子在电场中的运动

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§ 1.9
镇赉一中:任雪
电场中的带电粒子一般可分为两类:
1、基本粒子:如电子,质子,α粒子,正负离子等。这些
粒子所受重力和电场力相比在小得多,除非有说明或明确
的暗示以外,一般都不考虑重力。(但并不能忽略质量)。
2、带电微粒:如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明
或明确的暗示以外,一般都考虑重力。
一、带电粒子的加速
+
++
+q,m + +
++
+
E
加速
U
d
U
_
__
__
__
_
V=?
方法1:运用运动学和动力学方法求解,设板间距为d,因
电场力为恒力,所以有
F qU
a 
m md
可得v2 
根据v  v  2ad
2
2
2
1
2qU
m
方法2:运用能量观点求解
根据W  qU  12 mVt 2  12 mV02
可得v2 
2qU
m
速度与两极板间的距离d无关
例题1:炽热的金属丝可以发射电子。在炽热
金属丝和金属板间加以电压U=2500V,从炽热
金属丝发射出的电子在真空中被加速后,从金
属板的小孔穿出。电子射出后的速度有多大?
设电子刚从金属丝射出时的速度为零。
电子的质量为0.91×10-30 kg,
电子的电荷量e=1.6×10-19 C
一、带电粒子的偏转
+
+
+
+
+
+
v⊥
v
θ
dd
y
-e
v0
θ
S
- - - l- - 3.沿垂直于板面方向偏移的距离y =?
4.粒子离开电场时的偏角=?
2.粒子垂直于板面的分速度V=?
1.粒子穿越电场的时间t=?
v0
偏移距离 y  1 at 2  1  eU   l 
 
2
偏转角度
2 m d  v0 
v
eUl
t an 

2
v0 m dv0
2
类
平
抛
运
动
1.关于带电粒子(不计重力)在匀强电场中
的运动情况,下列说法正确的是(
)
AD
A.一定是匀变速运动
B.不可能做匀减速运动
C.一定做曲线运动
D.可能沿电场线运动
2.电子以初速度v0沿垂直场强方向射入两平行金属
板间的匀强电场中,现增大两板间的电压,但仍
能使电子穿过该电场。则电子穿越平行板间的电
场所需要的时间(
)
C
A.随电压的增大而减小
B.随电压的增大而增大
C.与电压的增大无关
D.不能判断是否与电压增大有关
3.如图所示,在P板附近有一电子由静止开始向Q板运
动,则关于电子在两板间的运动情况,下列叙述正确
的是:(
AC )
A.两板间距越大,运动时间越长
B.两板间距离越小,加速度就越大,则
电子到达Q板时的速度就越大
C.电子到达Q板时的速度与板间距离无
关,仅与加速电压有关
D.电子的加速度和末速度都与板间距离
无关
课堂小结:
从动力学和运动学角度分析
一、利用电场使带电粒子加速
从做功和能量的角度分析
二、利用电场使带电粒子偏转
粒子在与电场垂直的方向上做
类似平抛运动的分析方法
匀速直线运动
粒子在与电场平行的方向上做
初速度为零的匀加速运动
课后作业:P39 3,5
课后学习:示波器的使用