六合实验高中带电粒子在电场中的运动带电体带电微粒:小球、尘埃、液滴……带电粒子:质子、电子、正负离子、α粒子……一、带电粒子在电场中的加速qUm+_带电粒子的加速d情景:如图所示,在真空中有一对相距d的平行金属板,两板间加以电压U。正极板处有一带正电荷q质量为m的带电粒子由静止开始加速运动,忽略粒子重力,试求:1.带电粒子的运动性质;2.带电粒子到达负极板时的速度。运动和力观点:mdqUmqEmFamqUmdqUdadv222由牛顿第二定律:由运动学公式:adv202做功和能观点:动能定理:0kEW221mvqUmqUv2电场力做功:qUW加速度是连接力与运动的中间变量强调只涉及了初末状态,而没有考虑中间过程强调探究1:带电粒子的加速六合实验高中带电粒子在电场中的运动11、、下列粒子由静止经加速电压为U的电场加速后,哪种粒子动能最大()哪种粒子速度最大()A、质子B、电子C、氘核D、氦核例与练mqUv2qUmvEk221与电量成正比与比荷平方根成正比六合实验高中带电粒子在电场中的运动22、、如图所示,M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板,质量为m、电量为+q的带电粒子,以极小的初速度由小孔进入电场,当M、N间电压为U时,粒子到达N板的速度为v,如果要使这个带电粒子到达N板的速度为2v,则下述方法能满足要求的是()A、使M、N间电压增加为2UB、使M、N间电压增加为4UC、使M、N间电压不变,距离减半D、使M、N间电压不变,距离加倍例与练MNUd+mqUv2v与电压平方根成正比六合实验高中带电粒子在电场中的运动二、带电粒子在匀强电场中的偏转ld+-----------+++++++++++Uv0q、mdlUqv真空中水平放置一对平行金属板,板间距为,两极板的长度为,两板间加以电压,现以带电量为的粒子(不计重力)以水平速度射入匀强电场,并从另一侧射出(如图),求粒子射出电场时末速度。ld-----++++++Uv0q、m0v结论:得出粒子在水平方向上作匀速直线运动,在竖直方向上受到恒定电场力作用作初速为零的匀加速直线运动,因此带电粒子的偏转可以看成是水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀加速直线运动的合成,这类似于平抛运动。(1)分析带电粒子的受力情况。(2)你认为这种情况同哪种运动类似,这种运动的研究方法是什么?(3)你能类比得到带电粒子在电场中运动的研究方法吗?创设情景:六合实验高中带电粒子在电场中的运动ld+-----------+++++++++++Uv0q、mF+vv0vyyθ偏转角侧移深入探究:如右图所示,设电荷带电荷量为q,平行板长为L,两板间距为d,电势差为U,初速为v0.试求:(1)带电粒子在电场中运动的时间t。(2)粒子运动的加速度。(3)粒子受力情况分析。(4)粒子在射出电场时竖直方向上的偏转距离。(5)粒子在离开电场时竖直方向的分速度。(6)粒子在离开电场时的速度大小。(7)粒子在离开电场时的偏转角度θld----------++++++++++Uv0q、m水平方向垂直方向0vv水平tvl0atv221atymdqUmqEmFa时间t2022221mdvqUlaty与粒子比荷q/m成正比与粒子初速度v0平方成反比与电场的属性U、l、d有关总结点评:与粒子比荷q/m成正比与粒子初速度v0平方成反比与电场的属性U、l、d有关dmvqUlvvy200tan六合实验高中带电粒子在电场中的运动33、、质量为质量为mm、带电量为、带电量为qq的粒子以初速度的粒子以初速度vv从中线垂直从中线垂直进入偏转电场,刚好离开电场,它在离开电场后偏转角进入偏转电场,刚好离开电场,它在离开电场后偏转角正切为正切为0.50.5,则下列说法中正确的是(),则下列说法中正确的是()AA、如果偏转电场的电压为原来的一半,则粒子离开电场、如果偏转电场的电压为原来的一半,则粒子离开电场后的偏转角正切为后的偏转角正切为0.250.25BB、如果带电粒子的比荷为原来的一半,则粒子离开电场、如果带电粒子的比荷为原来的一半,则粒子离开电场后的偏转角正切为后的偏转角正切为0.250.25CC、如果带电粒子的初速度为原来的、如果带电粒子的初速度为原来的22倍,则粒子离开电倍,则粒子离开电场后的偏转角正切为场后的偏转角正切为0.250.25DD、如果带电粒子的初动能为原来的、如果带电粒子的初动能为原来的22倍,则粒子离开...