第 9 节、带电粒子在电场中的运动新课教学过程二进行新课1.带电粒子在电场中的运动情况(平衡、加速和减速)⑴.若带电粒子在电场中所受合力为零时,即∑F=0 时,粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态
教师投影例题
例 :带电粒子在电场中处于静止状态,该粒子带正电还是负电
分析:带电粒子处于静止状态,∑F=0,,因为所受重力竖直向下,所以 所受电场力必为竖直向上
又因为场强方向竖直向下,所以带电体带负电
⑵.若∑F≠0(只受电场力)且与初速 度方向在同一直线上,带电粒子将做加速或减速直线运动
(变速直线运动)◎打入正电荷(右图),将做匀加速直线运动
设电荷所带的电量为 q,板间场强为 E电势差为 U,板距为 d, 电荷到达另一极板的速度为 v,则电场力所做的功为:粒子到达另一极板的动能为:由动能定理有:(或 对恒力)学生讨论 1:若初速为 v0,则上列各式又应怎么样
让学生讨论并列出
学生讨论 2:若打入的是负电荷(初速为 v0),将做匀减速直线运动,其运动情况可能如何,请学生讨论,并得出结论
请学生思考和讨论课本 P33问题分析讲解例题 1,(详见课本 P33)【思考与讨论】若带电粒子在电场中所受合力∑F≠0,且与初速度方向有夹角(不等于0°,180°),则带电粒子将做什么运动
(曲线运动)---引出2.带电粒子在电场中的偏转(不计重力,且初速度 v0⊥E,则带电粒子将在电场中做类平抛运动)复习:物体在只受重力的作用下,被水平抛出, 在水平方向上不受力,将做匀速直线运动,在竖直方向上只受重力,做初速度为零的自由落体运动
物体的实际运动为这两 种运动的合运动
详细分析讲解例题 2
解:粒子 v0在电场中做类平抛运动沿电场方向匀速运动所以有: ①电子射出电场时,在垂直于电场方向偏移的距离为: ②粒子在垂直于电场方向的加速度: ③由①②③得: ④代入数据得:m即电子射出时沿垂直于板