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1、第九节带电粒子在匀强电场中的运动一第1页,此课件共13页哦一、带电粒子1.基本粒子:如电子、质子、粒子、离子等除题目中有说明或明确暗示以外,一般都不考虑它们的重力(但不能忽略其质量)。2.带电颗粒:如带电液滴、油滴、尘埃和小球等除题目中有说明或明确暗示以外,一般都不能忽略它们的重力。第2页,此课件共13页哦二、带电粒子在匀强电场中的平衡问题:1.受力分析:mg=qEE=U/dUmgdq 此式为密立根油滴实验测电荷量的理论2.运动状态匀速直线运动(v00)静止(v0=0)第3页,此课件共13页哦 例1、如图所示,相距为d,水平放置的两平行金属板a、b,其电容为C,a极板接地且中央有小孔,开始时两
2、板均不带电。现将带电量为q、质量为m的带电液滴,一滴一滴从小孔正上方h高处无初速度地滴下,竖直落向b板,到达b板后液滴的电荷全部传递给b板,不计一切阻力。问:(1)第n滴液滴在a、b间做匀速直线运动,求n?(2)能够到达b板的液滴不会超过多少滴?第4页,此课件共13页哦三、带电粒子在匀强电场中的匀加速直线运动1、运动状态分析:带电粒子沿电场线平行的方向进入匀强电场,受到的电场力与运动方向在同一直线上,带电粒子将做匀变速直线运动。第5页,此课件共13页哦 例例2 2、如图、如图,在真空中有一对平行金属板在真空中有一对平行金属板,两板间加以电两板间加以电压压U,U,两板间有一个带正电荷两板间有一个
3、带正电荷q q的粒子的粒子,它在电场力的作它在电场力的作用下用下,由静止开始从正极板向负极板运动由静止开始从正极板向负极板运动,求达负极板时求达负极板时的速度的速度?+q有几种方法呢?1、运动学和动力学方法2、动能定理第6页,此课件共13页哦 1 1、运动学和动力学方法运动学和动力学方法 设板间距为设板间距为d,d,因电场力为恒力,因电场力为恒力,a=F/m=Uq/dma=F/m=Uq/dm v v2 22 2-v v1 12 2=2ad=2ad,可求出,可求出v v2 2=2 2、动能定理动能定理 qU=mqU=mv v2 22 2/2-m/2-mv v1 12 2/2/2,可求出,可求出v
4、 v2 2=mqU/2mqU/2若初速度v0不等于0,上式应怎样表述?若不是匀强电场,上式是否同样适用?为什么?第7页,此课件共13页哦 (教材例题)例(教材例题)例3 3、实验表明,炽热的金属丝可以发、实验表明,炽热的金属丝可以发射电子,在炽热的金属丝和金属板间加上电压射电子,在炽热的金属丝和金属板间加上电压U=2500VU=2500V,从炽热的金属丝发射出的电子在真空中被加速后,从炽热的金属丝发射出的电子在真空中被加速后,从金属板的小孔穿出,电子穿出后的速度有多大,从金属板的小孔穿出,电子穿出后的速度有多大?-U +金属丝 金属板v第8页,此课件共13页哦E (与(与 P P117 117
5、 练练1 1)例)例4.4.如图所示,如图所示,M M、N N是真空中的两平是真空中的两平行金属板,质量为行金属板,质量为m m、电荷量为、电荷量为q q的带电粒子,以初速的带电粒子,以初速度度v0v0由小孔进入电场,当由小孔进入电场,当M M、N N间的电压为间的电压为U U时,粒子时,粒子恰好能到达恰好能到达N N板。如果要使这个粒子到达板。如果要使这个粒子到达M M、N N板间距的板间距的1/21/2后返回,下列措施中能满足要求的是(不计带电后返回,下列措施中能满足要求的是(不计带电粒子的重力)(粒子的重力)()A A、使初速度减为原来的、使初速度减为原来的1/21/2 B B、使、使M
6、 M、N N间电压加倍间电压加倍 C C、使、使M M、N N间电压提高到原来的间电压提高到原来的4 4倍倍 D D、使初速度和、使初速度和M M、N N间电压都减为原间电压都减为原 来的来的1/21/2B D第9页,此课件共13页哦(与 P117 例1)例5.如图所示为一有界的匀强电场,场强方向为水平方向(虚线为电场线),一带负电的微粒以某一角度从电场的a点斜向上方射入,沿直线运动到b点,则可知()A.电场中a点的电势低于b的电势B.微粒在a点时的动能与电势能之和与在b点时的动能与电势能之和相等。C.微粒在a点时的动能小于在b点时的动能,在a点时的电势能大于在b点时的电势能。D.微粒在a点时的动能大于在b点时的动能,在a点时的电势能小于在b点时的电势能。D第10页,此课件共13页哦(与 P117 例2)例6、如图所示,有彼此平行的三块金属板与电源相连,A、B相距为d1,电压为U1,B、C间相距为d2,电压为U2,且U1U2,一个电子(电荷量为q,质量为m)从紧靠A板由静止释放,经电压U1加速后沿直线从B板中央小孔进入B、C极板间。求:(1)电子在B、C间前进的距离L(2)电子往复运动的周期。e第11页,此课件共13页哦 作业复习教材相应部分的内容第12页,此课件共13页哦第13页,此课件共13页哦