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1、+ +_U带电粒子的加速带电粒子的加速UE加速匀速匀速_+_匀速匀速加速(+q,m)加速后粒子的速度怎样计算呢?由动能定理可得U当V0一定时,U越大,则V越大;U越小,V越小当U 一定时,V0越大,则V越大;V0越小,V越小对某一粒子(m.q一定)由牛顿定律得:若在匀强电场中知识点巩固o例例1让原来静止的氢核让原来静止的氢核,氘核氘核,氚的混合氚的混合物经同一电场加速后物经同一电场加速后,它们具有它们具有 oA.相同的速度相同的速度 B.相同的动能相同的动能 oC.相同的动量相同的动量 D.以上都不对以上都不对 例例2在例在例1中中,加速后加速后,速度最大的是速度最大的是_ B 氢核 例例33
2、如图所示,在点电荷如图所示,在点电荷+Q+Q的电场中有的电场中有A A、B B两两点,将质子和点,将质子和粒子分别从粒子分别从A A点由静止释放,到点由静止释放,到达达B B点时它们速度大小之比为多少?点时它们速度大小之比为多少?解析:质子和解析:质子和粒子都是正离子,从粒子都是正离子,从A A点释放将点释放将受电场力作用加速运动到受电场力作用加速运动到B B点。设点。设ABAB两点间的两点间的电势差为电势差为U U,由动能定理有,由动能定理有ABQ 例例44如图所示,带负电的质点静止在水平放置如图所示,带负电的质点静止在水平放置的平行板电容器两板间,距下板的平行板电容器两板间,距下板0.8c
3、m,0.8cm,两板两板间的电势差为间的电势差为300v.300v.如果两板间的电势差减小如果两板间的电势差减小到到60v,60v,则该质点运动到极板上需要多少时间则该质点运动到极板上需要多少时间? ?0.8cm解析:设带电小球电量为解析:设带电小球电量为q q,则小球受,则小球受重力和电场力的作用。当重力和电场力的作用。当U1=300VU1=300V时,时,小球平衡,故小球平衡,故当U2=60V时,带电小球将向下板做匀加速直线运动,由牛顿定律得又h=1/2at2综合提高o如图所示,水平放置的A、B两平行金属板相距为d,现有质量为m,电量为-q的小球,从距A板高h处自由下落,通过小孔C进入电场
4、,但没能到达B板,求AB间电势差的最小值.hdCBA综合提高o如图所示如图所示,水平放置的水平放置的A、B两平行金属板相距两平行金属板相距为为d,现有质量为现有质量为m,电量为电量为-q的小球的小球,从距从距A板高板高h处自由下落处自由下落,通过小孔通过小孔C进入电场进入电场,但没能到达但没能到达B板板,求求AB间电势差的最小值间电势差的最小值.hdCBA解法一、牛顿定律和运动学规律解法二、解法二、运动学规律和动量定理法运动学规律和动量定理法小球自由落体时间由小球自由落体时间由可得可得进入电场后的匀减速运动的时间由进入电场后的匀减速运动的时间由o解法三、(动能定理法)解法三、(动能定理法)由由
5、W=EK可列全过程的动能定理方程可列全过程的动能定理方程mg(h+d)-qUmin=0,Umin=mg(h+d)/q带电粒子的偏转带电粒子的偏转v0 ld+- - - - - -qvv0v yl/2F运动状态分析 匀变速曲线运动(类平抛运动)分析方法沿初速度方向匀速直线运动沿电场线方向初速度为零的匀加速直线运动1.1.加速度加速度: :2.2.飞行时飞行时间间3.3.侧移距离侧移距离4.4.偏角偏角对粒子偏角的讨论对粒子偏角的讨论1.1.若不同的粒子是从若不同的粒子是从静止经过同一电场加静止经过同一电场加速电压加速后进入偏速电压加速后进入偏转电场转电场, ,由动能定理有由动能定理有偏角大小与粒
6、子偏角大小与粒子q,mq,m无关无关, ,即都相即都相同同2.将粒子飞出电场时的速度将粒子飞出电场时的速度反向延长反向延长,交原运动方向于交原运动方向于O点点,O点距电场边缘距离为点距电场边缘距离为x,则则粒子从偏转电场中射出时粒子从偏转电场中射出时, ,好像好像从极板间从极板间l/2l/2处沿直线射出似的处沿直线射出似的求带电粒子离开电场时速度的大小。求带电粒子离开电场时速度的大小。方法方法2:根据动能定理求解根据动能定理求解方法方法1:1:根据速度合成求解根据速度合成求解巩固提高巩固提高例例1.让让一价氢一价氢离子、一价氦离离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物由静止开始子和二价氦离子的混合物由静止开始经过同一加速电场加速,然后在同一经过同一加速电场加速,然后在同一偏转电场里偏转,它们是否会分为三偏转电场里偏转,它们是否会分为三股?请说明理由。股?请说明理由。答案:不会分为三股。答案:不会分为三股。比较离子在偏转电场的侧移距离比较离子在偏转电场的侧移距离y如果如果 y不相同不相同如果如果 y 相同相同会分为三股会分为三股不会分为三股不会分为三股比较离子是否以比较离子是否以相同偏角相同偏角 射出射出如果如果不相同不相同会分为三股会分为三股如果如果 相同相同不会分为三股不会分为三股