《高二物理人教选修31课件1.9带电粒子在电场中的运动2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二物理人教选修31课件1.9带电粒子在电场中的运动2（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、9带电粒子在电场中的运动,填一填,练一练,一、带电粒子的加速(见课本第33页) 1.运动状态分析 带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场,受到的静电力与运动方向在同一直线上,做匀变速直线运动,可以根据带电粒子受到的静电力,用牛顿第二定律求出加速度,结合运动学公式确定粒子的速度、位移等。 2.用功能观点分析 可以根据静电力对带电粒子做的功,研究粒子的电势能变化,利用动能定理研究全过程中能量的转化,研究带电粒子的速度变化、发生的位移等。,填一填,练一练,二、匀强电场中带电粒子的偏转(见课本第34页) 1.运动状态分析 带电粒子以初速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场,受到恒定的与初速度方向垂直的
2、静电力作用而做匀变速曲线运动。 2.偏转问题的处理方法:将带电粒子的运动沿初速度方向和静电力方向进行分解。 (1)沿初速度方向的分运动为匀速直线运动,满足x=v0t。 (2)沿静电力方向的分运动为初速度为零的匀加速直线运动,填一填,练一练,三、示波管(见课本第35页) 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,内部主要由电子枪(发射电子的灯丝、加速电极组成)、偏转电极(由偏转电极XX和偏转电极YY组成)和荧光屏组成,如图所示。 2.原理 灯丝被电源加热后,发射热电子,发射出来的电子经过加速电场加速后,以很大的速度进入偏转电场,如在偏转电极YY之间加一个待显示的信号电压,在
3、偏转电极XX上加一仪器自身产生的锯齿形电压,在荧光屏上就会出现待测信号在一个周期内随时间变化的稳定图象了。,填一填,练一练,如图所示,在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动,则关于电子到达Q板时的速度,下列说法正确的是() A.两板间距离越大,加速的时间就越长, 获得的速率就越大 B.两板间距离越小,加速度就越大,获得的速度就越大 C.与两板间距离无关,仅与加速电压有关 D.以上说法均不正确,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究一带电粒子在电场中的加速问题 粒子加速器是利用周期性变化的电场使带电粒子在其中不断被加速的仪器,右图为加速器的一种直线加速器。思考: 为使粒子不断被加速,
4、粒子运动到每个空隙时,电场方向应如何变化?,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,1.常见带电粒子及受力特点 电子、质子、粒子等带电粒子在电场中受到的静电力一般远大于重力,通常情况下,重力可以忽略。 2.受力分析 因带电粒子(电子、质子、粒子等)受到的重力远远小于静电力,所以讨论带电粒子在电场中运动的问题时忽略重力,而带电液滴、小球等则不可忽略重力,在分析这类问题时只需求静电力与重力的合力就可以了。,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,3.处理带电粒子在电场中加速问题的两种方法 可以从动力学和功能关系两个角度分析如下:,探究一,探
5、究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,【例题1】 有四种粒子:粒子、氚核、质子和钠离子,从初速度为零的状态经过加速电压为U的电场之后,请分析哪种粒子的速度最大。,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究二带电粒子的偏转 图甲是物体从水平匀速飞行的飞机上投下,不计空气阻力时的运动轨迹;图乙是带电粒子垂直进入匀强电场中只在电场力作用下运动的轨迹图,结合图片分析它们的受力和运动的共同特性。,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,1.运动状态分析 带电粒子以速度v0垂直于电场线方向进入匀强电场时
6、,受到恒定的与初速度方向成90角的静电力作用而做匀变速曲线运动。 2.基本运动学关系,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,【例题2】 如图所示,有一电子(电荷量为e)经电压U0加速后,进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间。若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能穿过电场,求: (1)金属板AB的长度; (2)电子穿出电场时的动能。,探究一,探究二,问题导引,名师精讲,典例剖析,1 2 3,1.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() A.一定是匀变速运动 B
7、.不可能做匀减速运动 C.一定做曲线运动 D.可能做匀变速直线运动,不可能做匀变速曲线运动 解析:带电粒子在匀强电场中受恒定合外力(静电力)作用,一定做匀变速运动,初速度与合外力共线时,做直线运动,不共线时做匀变速曲线运动,选项A正确。 答案:A,1 2 3,2.如图所示,a、b两个带正电的粒子,以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后,a粒子打在B板的a点,b粒子打在B板的b点,若不计重力,则() A.a的电荷量一定大于b的电荷量 B.b的质量一定大于a的质量 C.a的比荷一定大于b的比荷 D.b的比荷一定大于a的比荷,1 2 3,3 .(选做题)一束电子流在经U=5 000 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,如图所示。若两板间距离 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?,1 2 3,
