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1、高一物理带电粒子在电场中的运动本讲稿第一页，共十六页U+-VV0知识回顾知识回顾一带电粒子在电场中的直线运动BUAV V0 0V匀强匀强 电场电场 非匀强电场非匀强电场只受电场力的作用本讲稿第二页，共十六页 此式既可适用于匀强电场，也适用于非匀强电场。对匀强此式既可适用于匀强电场，也适用于非匀强电场。对匀强电场，也可直接应用运动学和动力学公式求解电场，也可直接应用运动学和动力学公式求解求V的方法：1、动能定理2 2、根据牛顿定律和运动学公式本讲稿第三页，共十六页例1 如图所示，水平放置的、两平行板相距，上板带正电。现有质量、电荷量为的小球在板下方距离为处，以初速度0竖直向上从板小孔进入板间电场
2、，欲使小球刚好打到板，、间电势差AB应为多大？V0h本讲稿第四页，共十六页解法解法1：小球运动分两个过程，在：小球运动分两个过程，在B板下方时仅受重力板下方时仅受重力作用，做竖直上抛运动；进入电场后受向下的电场作用，做竖直上抛运动；进入电场后受向下的电场力和重力作用，做匀速直线运动。力和重力作用，做匀速直线运动。对第一个运动过程对第一个运动过程：对第二个运动过程，加速度为对第二个运动过程，加速度为本讲稿第五页，共十六页解法2：由动能定理得整理可得本讲稿第六页，共十六页按题意按题意h为减速运动最大位移，故有为减速运动最大位移，故有所以联立解得所以联立解得又因为平行板电容器内部是匀强电场，故有又因
3、为平行板电容器内部是匀强电场，故有本讲稿第七页，共十六页 d+-1、带电粒子在电场中的偏转带电粒子在电场中的偏转 Lv0d-qvv0vyL/2 垂直于电场方向垂直于电场方向匀速直线运动匀速直线运动 平行于电场方向平行于电场方向匀加速直线运动匀加速直线运动分解分解本讲稿第八页，共十六页粒子在电场中的运动时间:粒子在Y方向的位移:粒子的偏转角度：分析处理的方法分析处理的方法:运动的合成和分解运动的合成和分解本讲稿第九页，共十六页例例2 有三个质量相等，分别带有正电、负电和不带电的微粒，从有三个质量相等，分别带有正电、负电和不带电的微粒，从极板左侧中央以相同的水平初速度极板左侧中央以相同的水平初速度
4、v先后垂直场强射入，分别落到极板先后垂直场强射入，分别落到极板A、B、C处，如图所示，则正确的是（处，如图所示，则正确的是（）A、粒子、粒子A带正电，带正电，B不带电，不带电，C带负电带负电B、三个粒子在电场中运动时间相等、三个粒子在电场中运动时间相等C、三个粒子在电场中运动的加速度、三个粒子在电场中运动的加速度aAaBaCD、三个粒子到达极板时的动能、三个粒子到达极板时的动能EAEBEC+ABCA A、C CV本讲稿第十页，共十六页 图为示波管中偏转电极的示意图图为示波管中偏转电极的示意图,相距为相距为d,长度为长度为L的平的平行板行板A、B加上电压后加上电压后,可在可在A、B 之间的空间中
5、（设为真之间的空间中（设为真空）产生电场（设为匀强电场）在、左端距空）产生电场（设为匀强电场）在、左端距等距离处的点，有一带电荷量为质量为的粒等距离处的点，有一带电荷量为质量为的粒子以初速子以初速0沿水平方向（与板平行）射入不计重沿水平方向（与板平行）射入不计重力，要使此粒子能从处射出，则间的电压应为（力，要使此粒子能从处射出，则间的电压应为（）A BC DV0A本讲稿第十一页，共十六页2.在非匀强电场中 这种运动的轨迹比较复杂,有时难以准确地画出其轨迹,但处理这种运动的方法是:利用动能定理,要注意受力分析,电场力的功的表示和计算,公式为W电场力+W其他力=EK2-EK1本讲稿第十二页，共十六
6、页 讨论带电粒子在电场中做直线运动（加讨论带电粒子在电场中做直线运动（加速或减速）的方法：速或减速）的方法：1、牛顿运动定律和运动学、牛顿运动定律和运动学 公式公式 2、功能关系、功能关系小结小结 讨论带电粒子在电场中做曲线运动的方法：讨论带电粒子在电场中做曲线运动的方法：在匀强电场先应用运动的合成和分解，再用在匀强电场先应用运动的合成和分解，再用相应的规律。在非匀强电场利用动能定理。相应的规律。在非匀强电场利用动能定理。本讲稿第十三页，共十六页 如图在水平方向的匀强电场中，有一如图在水平方向的匀强电场中，有一带电体自点竖直向上射出，它的初动能带电体自点竖直向上射出，它的初动能为当它上升到最高
7、点时，它的动为当它上升到最高点时，它的动能是则带电体折回通过与点在同能是则带电体折回通过与点在同一水平线上的一水平线上的/点时，其动能为多大？点时，其动能为多大？XOYMO本讲稿第十四页，共十六页 一价的氢离子和二价氦离子的混合一价的氢离子和二价氦离子的混合物物,从静止开始经过同一电场加速后从静止开始经过同一电场加速后,进进入同一偏转电场入同一偏转电场,则它们离开偏转电场的则它们离开偏转电场的偏转角偏转角 ()A 相同相同 B 不同不同C 可同可不同可同可不同 D 无法确定无法确定A本讲稿第十五页，共十六页 电子经过加速电场电子经过加速电场(电压为电压为U)加速后加速后进入偏转电场进入偏转电场(电压为电压为U),然后飞出偏转电然后飞出偏转电场场,要使电子不飞出偏转电场可采取的措要使电子不飞出偏转电场可采取的措施有施有:()A 增大增大U B 减小减小UC 增大增大U D 减小减小UC本讲稿第十六页，共十六页