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1、 带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动2021/8/8 星期日1带电粒子在电场中要受到哪些力的作用？带电粒子在电场中要受到哪些力的作用？对于象质子、电子、离子等带电对于象质子、电子、离子等带电微粒微粒在电场在电场中运中运 动时，我们怎样处理它们的受力？动时，我们怎样处理它们的受力？带电带电粒子粒子在电场中运动时，电场力对粒子的运动有在电场中运动时，电场力对粒子的运动有 什么效果？什么效果？带电粒子在电场中通常要受到重力和电场力带电粒子在电场中通常要受到重力和电场力带电带电粒子粒子在电场中运动时，所受在电场中运动时，所受电场力电场力对粒子对粒子产生产生加速度加速度，改变粒子的速度。电场力
2、（合外，改变粒子的速度。电场力（合外力）对粒子做力）对粒子做功功，改变粒子的，改变粒子的动能动能。质子、电子、离子等带电质子、电子、离子等带电微粒所受重力一般远小于微粒所受重力一般远小于电场力，重力可以忽略。重力势能就可以不考虑。电场力，重力可以忽略。重力势能就可以不考虑。带电带电粒子粒子在均强电场中运动时，运动有什么特在均强电场中运动时，运动有什么特点点?带电带电粒子粒子在均强电场中运动时，所受电场力是在均强电场中运动时，所受电场力是恒力恒力,产生恒定的加速度，所以带电粒子在均产生恒定的加速度，所以带电粒子在均强电场中的运动跟物体在重力场中的自由落体强电场中的运动跟物体在重力场中的自由落体和
3、抛体运动相似和抛体运动相似.研究运动前的”热身”2021/8/8 星期日2研究带电粒子运动的主要工具：研究带电粒子运动的主要工具：电场力电场力 加速度加速度 电场力的功电场力的功 动能定理动能定理 F=qEa=F/mW=qU2021/8/8 星期日3粒子的运动象重力场中的什么运动？粒子的运动象重力场中的什么运动？E+q不不计计粒粒子子重重力力F=qEV0=0自由落体，你答对了自由落体，你答对了2021/8/8 星期日4粒子的运动象重力场中的什么运动？粒子的运动象重力场中的什么运动？V0 F=qE不不计计粒粒子子重重力力-q上抛运动，你答对了上抛运动，你答对了E2021/8/8 星期日5粒子的运
4、动象重力场中的什么运动？粒子的运动象重力场中的什么运动？EF=qE+qV0不不计计粒粒子子重重力力平抛运动，你答对了平抛运动，你答对了2021/8/8 星期日6方法方法1：从动力学和运动学角度分析粒子被加速从动力学和运动学角度分析粒子被加速动力学：动力学：F=qEa=F/m运动学：运动学：U+-m m qd下下 面面 我我 们们 来来 研研 究究电电 场场 对对 带带 电电 粒粒 子子 的的加加 速速 问问 题题2021/8/8 星期日7方法：方法：从做功和能量的角度分析粒子被加速从做功和能量的角度分析粒子被加速)粒子只受到电场力做功粒子只受到电场力做功0还有问题还有问题：如果不是匀强电场，上
5、面公式是否适用？：如果不是匀强电场，上面公式是否适用？U+-dq 0由于电场力做功与场强是否匀强无关，由于电场力做功与场强是否匀强无关，与运动路径也无关，与运动路径也无关，上面公式仍上面公式仍适用！适用！显然，用功能关系解题简便！显然，用功能关系解题简便！2021/8/8 星期日8 电荷量为电荷量为e e的电子从金属丝移动到金属板。两处的的电子从金属丝移动到金属板。两处的电势差为电势差为U U，电势能变化（减少）为，电势能变化（减少）为e Ue U.电势能的变化电势能的变化全部转化为电子的动能全部转化为电子的动能。解：解：所以所以2021/8/8 星期日9 结论：结论：由于电场力做功与场强是否
6、由于电场力做功与场强是否匀强无关，与运动路径也无关，所匀强无关，与运动路径也无关，所以在处理电场对带电粒子的加速问以在处理电场对带电粒子的加速问题时，一般都是利用动能定理进行题时，一般都是利用动能定理进行处理。处理。2021/8/8 星期日10、不计重力，初速度垂直于电场方向飞入匀强电场、不计重力，初速度垂直于电场方向飞入匀强电场处理方法：处理方法：）粒子在与电场垂直的方向上做）粒子在与电场垂直的方向上做匀速直线运动匀速直线运动）粒子在与电场平行的方向上做）粒子在与电场平行的方向上做初速度为零的匀加速运动初速度为零的匀加速运动类似平抛运动的分析方法类似平抛运动的分析方法 l+-q qv vv
7、v0 0v vy yyd dvxv0X=v0t tt=vy=ataty y=v v0 0F F=tan s ss s下面我们来研究下面我们来研究电场对带电粒子的电场对带电粒子的偏转问题偏转问题离开电场时偏移量:离开电场时偏转角:在电场中飞行时间:2021/8/8 星期日11t=vy=at=aty=tan 解：解：代入数据得代入数据得y=0.36代入数据得代入数据得=6.802021/8/8 星期日12结论：结论：带电粒子初速度垂直于电场方向飞入匀带电粒子初速度垂直于电场方向飞入匀强电场的问题就是一个类平抛的问题。强电场的问题就是一个类平抛的问题。粒子在与电场垂直的方向上做匀速直线运动粒子在与电
8、场垂直的方向上做匀速直线运动粒子在与电场平行的方向上做初速为零的匀加速运动粒子在与电场平行的方向上做初速为零的匀加速运动下面看看加速和偏转一体的问题下面看看加速和偏转一体的问题2021/8/8 星期日13例例 离子发生器发射出一束质量为离子发生器发射出一束质量为m m，电荷量为，电荷量为q q的负离子，从静止的负离子，从静止 经加速电压经加速电压U U 1 1 加速后，获得速度加速后，获得速度 ，并沿垂直于电场线方向，并沿垂直于电场线方向 射入两平行板中央，受偏转电压射入两平行板中央，受偏转电压U U2 2作用后，以速度作用后，以速度离开电离开电 场，已知平行板长为场，已知平行板长为，两板间距
9、离为，两板间距离为d d，1 1）离子在偏转电场中运动）离子在偏转电场中运动 的时间、加速度、速度的时间、加速度、速度 的大小；的大小；2 2）离子在离开偏转电场时）离子在离开偏转电场时 的横向偏移量和偏转角的横向偏移量和偏转角 的正切值。的正切值。l+-u u1 1dv v0 0求：求：2021/8/8 星期日14解：解：l+-q qv v0 0F Fu u1 1v vy yv v0 0由动能定理得到由动能定理得到即即=v v0 01 1）离子在偏转电场中运动的时间、加速度、速度的大小）离子在偏转电场中运动的时间、加速度、速度的大小t=加速度加速度a=速度速度的大小的大小v vy y=at
10、v v时间时间2021/8/8 星期日152 2）离子在离开偏转电场时的横向偏移量和偏转角的正切值。）离子在离开偏转电场时的横向偏移量和偏转角的正切值。l+-q qyv v0 0F Fu u1 1v vy yv v0 0横向偏移量横向偏移量解：解：at=速度偏转角的正切值：速度偏转角的正切值：tan=v v0 0=v vy y偏转量和带电粒子偏转量和带电粒子q、m无关，只取决于加速电场和偏转电场无关，只取决于加速电场和偏转电场和带电粒子和带电粒子q、m无关，只取决于加速电场和偏转电场无关，只取决于加速电场和偏转电场2021/8/8 星期日16思考题：让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物
11、经过思考题：让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物经过同一加速电场由静止开始加速，然后在同一偏转电场里同一加速电场由静止开始加速，然后在同一偏转电场里偏转，在通过加速电场时获得的动能是否相同？通过偏偏转，在通过加速电场时获得的动能是否相同？通过偏 转电场时，它们是否会分为三股？请说明理由。转电场时，它们是否会分为三股？请说明理由。答案：答案：通过加速电场时获得的动能通过加速电场时获得的动能Ek=qU,加速电压相同，加速电压相同，二价氦离子电荷量最大，所以二价氦离子获得动能最大。二价氦离子电荷量最大，所以二价氦离子获得动能最大。粒子的偏转量和偏转角由加速电场和偏转电场决定，所以粒子的偏转量
12、和偏转角由加速电场和偏转电场决定，所以三种粒子不可能分开为三股。三种粒子不可能分开为三股。你答对了吗？你答对了吗？2021/8/8 星期日173 3 示波管的原理示波管的原理示波器2021/8/8 星期日18课堂小结：课堂小结：一、利用电场使带电粒子加速一、利用电场使带电粒子加速二、利用电场使带电粒子偏转二、利用电场使带电粒子偏转从动力学和运动学角度分析从动力学和运动学角度分析从做功和能量的角度分析从做功和能量的角度分析类似平抛运动的分析方法类似平抛运动的分析方法粒子在与电场垂直的方向上做粒子在与电场垂直的方向上做匀速直线运动匀速直线运动粒子在与电场平行的方向上做粒子在与电场平行的方向上做初速
13、度为零的匀加速运动初速度为零的匀加速运动2021/8/8 星期日192021/8/8 星期日202021/8/8 星期日219、静夜四无邻，荒居旧业贫。2022/11/262022/11/26Saturday,November 26,202210、雨中黄叶树，灯下白头人。2022/11/262022/11/262022/11/2611/26/2022 7:06:15 PM11、以我独沈久，愧君相见频。2022/11/262022/11/262022/11/26Nov-2226-Nov-2212、故人江海别，几度隔山川。2022/11/262022/11/262022/11/26Saturday
14、,November 26,202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。2022/11/262022/11/262022/11/262022/11/2611/26/202214、他乡生白发，旧国见青山。26 十一月 20222022/11/262022/11/262022/11/2615、比不了得就不比，得不到的就不要。十一月 222022/11/262022/11/262022/11/2611/26/202216、行动出成果，工作出财富。2022/11/262022/11/2626 November 202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2022/11/26
15、2022/11/262022/11/262022/11/269、没有失败，只有暂时停止成功！。2022/11/262022/11/26Saturday,November 26,202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2022/11/262022/11/262022/11/2611/26/2022 7:06:15 PM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2022/11/262022/11/262022/11/26Nov-2226-Nov-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。2022/11/262022/11/262022/11/26
16、Saturday,November 26,202213、不知香积寺，数里入云峰。2022/11/262022/11/262022/11/262022/11/2611/26/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。26 十一月 20222022/11/262022/11/262022/11/2615、楚塞三湘接，荆门九派通。十一月 222022/11/262022/11/262022/11/2611/26/202216、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2022/11/262022/11/2626 November 202217、空山新雨后，天气晚来秋。2022/11/262
17、022/11/262022/11/262022/11/269、杨柳散和风，青山澹吾虑。2022/11/262022/11/26Saturday,November 26,202210、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2022/11/262022/11/262022/11/2611/26/2022 7:06:15 PM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2022/11/262022/11/262022/11/26Nov-2226-Nov-2212、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2022/11/262022/11/262022/11/26Saturday,November 26,2022
18、13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2022/11/262022/11/262022/11/262022/11/2611/26/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。26 十一月 20222022/11/262022/11/262022/11/2615、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。十一月 222022/11/262022/11/262022/11/2611/26/202216、业余生活要有意义，不要越轨。2022/11/262022/11/2626 November 202217、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2022/11/262022/11/262022/11/262022/11/26MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉2021/8/8 星期日22