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1、第九节 带电粒子在电场中的运动,一. 直线运动,条件: 合外力与速度在同一直线上.,所以：q U = mv2/2 (2),例1: 质量为m，电量为+q的带电粒子在加速电压U的作用下,从极板一端运动到另一端,试求到达另一端时的速度.,解:,据动能定理,有:,qEd = EK 0 (1),因为Ed = U,由(2)解得,例2: 如图所示，初速为零的电子从A孔出发，电子质量m 电量e, 已知AB = BC = CD = d,试问， 电子能够到达D板吗？,例2: 如图所示，初速为零的电子从A孔出发，电子质量m 电量e, 已知AB = BC = CD = d,试问， 2. 它运动到最右端距A孔的距离有多
2、大？,例2: 如图所示，初速为零的电子从A孔出发，电子质量m 电量e, 已知AB = BC = CD = d,试问， 3. 将CD间距减小为d/2 ，电子能穿过D孔吗？为什么？,例2: 如图所示，电子从A孔出发，电子质量m 电量e, 已知AB = BC = CD = d,试问， 4. 要让电子能穿过D孔,电子入射A孔的初速度至少为多大?,例3: 如图1所示，质量m，电量+q的带电粒子在图2所示的电压作用下,在t=0从静止开始进入电场运动.,解析:,1) 粒子能到达另一端吗？,粒子在电场力作用下,可能的运动状态是:,先做初速为零, 加速度a = qE/m = qU/md 的匀加速直线运动，加速时
3、间为T/2；,经过T/2，粒子的速度v = at = qU/md (T/2),再以v 为初速，加速度a = qU/md，作减速运动.,以后重复以上的运动过程,故粒子可以到达另一端.,例3: 如图1所示，质量m，电量+q的带电粒子在图2所示的电压作用下,在t=0从静止开始进入电场运动.,2) 粒子若在第一个半周期内到达另一端,试求粒子的速度.,所以：q U = mv2/2 (2),解:,据动能定理,有:,qEd = EK 0 (1),因为Ed = U,由(2)解得,例3: 如图1所示，质量m，电量+q的带电粒子在图2所示的电压作用下,在t=0从静止开始进入电场运动.,3) 粒子若在第二个半周期内
4、到达另一端,试求粒子的速度.,解析:,粒子经过半个周期的加速后,再减速到达另一端.,经过T/2，粒子的速度v = at = qU/md (T/2),粒子的位移S = at2/2 = qUT2/8md.,据V2-V2 = 2a S,解得V = (q2U2T2- 4qU md2 )/2m2d2,粒子减速运动的位移S = d - S,粒子减速运动的加速度a = qU/md,例3: 如图1所示，质量m，电量+q的带电粒子在图2所示的电压作用下,在t=T/4从静止开始进入电场运动.,粒子能到达另一端吗？,互动课堂 P151（113） 【例3】,作业,互动课堂 P152 (114) 例3 同步跟踪 (有能力同学选做),互动课堂 P156(118) 例1 同步跟踪,互动课堂 P157(119)- P158(120),课堂检测 1 5 8 17,例3 同步跟踪,互动课堂 P165 章末检测,
