带电粒子在电场中的运动
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带电粒子在电场中的运动. 淄博第五中学:张静. +. +. +. +. +. +. +. +. _. _. _. U. _. _. _. _. _. U. E. 匀速. 加速. 匀速. ( 一 ) 、 带电粒子在电场中的加速. 1. 加速电场模型. V=?. +qm V 0. 二、带电粒子在匀强电场中的偏转. 例与练. 例 1 :两平行金属板相距为 d ,电势差为 U ,一电子质量为 m ,电荷量为 e ,从 O 点沿垂直于极板的方向射出,最远到达 A 点,然后返回,如图所示, OA = h ,此电子具有的初动能是 ( )

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带电粒子在电场中的运动

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Presentation Transcript


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带电粒子在电场中的运动

淄博第五中学:张静


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+

+

+

+

+

+

+

+

_

_

_

U

_

_

_

_

_

U

E

匀速

加速

匀速

(一)、带电粒子在电场中的加速

1.加速电场模型

V=?

+qm

V0


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二、带电粒子在匀强电场中的偏转


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例与练

例1:两平行金属板相距为d,电势差为U,一电子质量为m,电荷量为e,从O点沿垂直于极板的方向射出,最远到达A点,然后返回,如图所示,OA=h,此电子具有的初动能是( )

A. edh/U B.edUh

C. eU/dh D.eUh/d


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例与练

1、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

与比荷平方根成正比

与电量成正比


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二、带电粒子在匀强电场中的偏转

例2:如图所示,两板间电势差为U,相距为d,板长为L.—负离子-q以平行于极板的速度v0射入电场中,在电场中受到电场力而发生偏转,求:

(1)粒子穿越电场所需要的时间t=?

(2)粒子离开电场时的速度V=?

(3)粒子在电场中偏转的距离y=?

(4)粒子在电场中偏转角θ的正切值为多少?


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v

v⊥

d

+

+

+

+

+

+

θ

v0

y

v0

-

-

-

-

-

-

l

(二)、带电粒子在电场中的偏转

-q

d

θ

S

2.粒子离开电场的速度V=?

1.粒子穿越电场的时间t=?

3.粒子离开电场时的偏角=?

5.S=?

4.沿垂直于板面方向偏移的距离=?


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例与练

练习2.如图,两极板与电源相连接,电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场,且恰好从正极板边缘飞出,现在使电子入射速度变为原来的两倍,而电子仍从原位置射入,则偏转距离应变为原来的( )

A.2倍 B.4倍

C.0.5倍 D.0.25倍


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例与练

例3:如图,离子发生器发射出一束质量为m,电荷量为q的离子,从静止经加速电压U1加速后,沿垂直于电场线方向射入两平行板中央,受偏转电压U2作用后,以速度v离开电场,已知平行板长为L,板间距离为d,求:

①离子在离开偏转电场时的横向偏移量y;

②离子离开偏转电场时的偏转角θ;


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析与解

对加速过程由动能定理:

对偏转过程由偏转角正切公式:

与粒子的电量q、质量m无关


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例与练

练习3:让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物由静止开始经过同一加速电场加速,然后在同一偏转电场里偏转,它们是否会分为三股?请说明理由。

与粒子的电量q、质量m无关


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课堂小结

一、知识与技能

认识并理解了带电粒子在电场中的运动规律,能熟练分析解决加速和偏转方向的问题.

二、过程与方法

通过与平抛运动的类比分析,将对平抛运动的分析方法迁移到对带电粒子在电场中加速、偏转过程的分析,培养我们类比分析的推理能力


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课后作业

1、熟练推导带电粒子在电场中加速与偏转过程的规律公式;

2、上作业本的规范作业

课本:问题与练习:4

3、完成课后反馈练习


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