带电粒子在电场中的运动[下学期]--新人教版

引言带电粒子在电场中要受到电场力的作用，产生加速度，速度的大小和方向都会发生变化。在现代科学实验和技术设备中，常常根据这个道理，利用电场来改变或控制带电粒子的运动。我们讨论两种最简单的情况：一是利用匀强电场使带电粒子加速，另一种是利用匀强电场使带电粒子偏转。一、带电粒子在电场中加速（1）匀强电场：如在带等量异种电荷的平行金属板之间的电场（2）非匀强电场：如单个的正电荷形成的电场、单个的负电荷形成的电场、等量异种电荷形成的电场、等量同种电荷形成的电场、点电荷与带电平板所形成的电场等。1、带电粒子：（1）基本粒子（电子、质子等），一般不计重力（2）带电体（液滴、尘埃、小球等），重力不能忽略2、电场：电场和重力场比较EqqGGh不计粒子重力不计空气阻力例题：在加上电压U并处于真空中的金属板间有一正电荷q，质量为m，只在电场力作用下从静止开始向负极板移动，求电荷到达负极板时的速度？U•q+-求解带电粒子的加速问题:(任何电场都适用)常用动能定理qU=mv2/2qU=mvt2/2–mv02/2小结（不计粒子的重力）①在匀强电场中2021221mVmVqUqEdWt②在非匀强电场中2021221mVmVqUWt注：无论在匀强或非匀强电场中，当v0=0时都有221mvqUW则mqUv2例：实验表明，炽热的金属丝可以发射电子。在炽热金属丝和金属板间加以电压U=2500V，从炽热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。电子射出后的速度有多大？设电子刚从金属丝射出时的速度为零。电子的质量为0.91*10-30kg，电子的电荷量e=1.6*10-19C解：金属丝和金属板间的电场虽然不是匀强电场，但可用（1）式求出v：代入数据得：v=3.0*107m/smqUv2你答对了吗？？？二、带电粒子在电场中的偏转带电粒子以垂直匀强电场的场强方向射入电场，若不计粒子的重力，则做类似平抛运动。22122122100ttatytvxttatVVVmdqUmqEmdqUmqEyx例题一电子水平射入图示的电场中，射入时的初速度3*107m/s。两极板的长度为6cm，相距2cm，极板间的电压为200V，求电子射出电场时竖直偏移的距离和偏移的角度。解：电子在竖直方向做匀加速运动，加速度a=F/m=qE/m=qU/md.电子射出电场时竖直偏移的距离y=at2/2，其中为飞行时间，电子在水平方向做匀速运动，由L=v0t可求得t=L/v0，将a和t代入y=at2/2中，得到代入数值得y=0.36cm电子离开电场时竖直方向的分速度，离开电场时的偏转角度为角度为6.8度Udmvqly2022Udmvqlvvy200tan初出茅庐1）一个初速度为零的电子，在场强为4.0×103V/m的匀强电场中被加速，求经过2.0×10-8s后，电子的速度和动能。解：①电子在匀强电场中的加速度:a=F/m=eE/m速度:v=at=eEt/m=1.4×10-7m/s②动能Ek==8.9×10-17J说明：本题也可以由动量定理Ft=△mv求速度。（3）两块平行的金属板A、B之间的电压是80V，一个电子以6.0×106m/s的速度从小孔C垂直A板进入电场，该电子能打在B板上吗？如果能打在B板上，它到达B板时的速度有多大？如果电源电压变为120V，情况又会怎样？（2）一动能为1000eV的电子，沿着与电场垂直的方向进入匀强偏转电场，已知偏转电极长6.0cm，相距离1cm，偏转电压4.0V，求电子离开偏转电场时的偏转角度。解:①电子射入电场时具有的初动能:Ek==1.6×10-17J,电子从A板到达B板需克服电场力做功:W=qU=1.6×10-19×80J=1.3×10-17JEkW,可见电子能打在B板，②到达B板时的速度为v=③如果电源电压变为120V，则电子从A板到达B板需克服电场力做功：W’=qU=1.6×10-19×120J=1.9×10-17J，这时EkW’,电子不能打在B板。解：由偏转角度公式及1eV=1.6×10-19J,有==0.012,得：φ=0.69°谢谢！；彩盒厂家福晋，他是壹点儿招儿也没有。明明千叮咛万嘱咐，切不可贪凉，可是淑清贪凉的习惯就是改不过来。前些日子好不容易有咯起色，结果壹各冰盏又引得病情再次发作，气得王爷当着张太医的面，脸色就阴沉咯下来。张太医前天刚到怡然居给年侧福晋出咯诊，今天再次来到李侧福晋的烟雨园，眼前这阵势，真是与前天不可同日而语。不但王爷亲自坐阵，苏大总管还在院子里候着，屋子里更是有三各丫环、两各嬷嬷小心地伺候着。张太医开咯药方子，也知道王爷正在气头上，没敢再留医嘱，因为医嘱还是那几句话，不但李侧福晋，就是王爷也早就烂熟于心咯。现在假如他再重复壹遍，怕是要惹得王爷当场就发作。不过张太医也知道，王爷这是爱之深、痛之切，对于年侧福晋，王爷连看都不去看壹眼，当然也不会有啥啊怒气咯。淑清也知道这回闯咯大祸，特别是爷那铁青的脸色，更是弄得她忐忑不安，因此待张太医刚壹走，赶快给爷承认错误：“爷，妾身知错咯，您就别再生气咯。”见淑清壹副梨花带雨的模样，虽然他也是恨铁不成钢，但还是强压着心头的气，语重心长地说道：“你都这么大人咯，怎么还跟孩子似的！张大人叮嘱过多少次咯，不能贪凉，不能贪凉，你怎么就不能忍壹忍？等病好咯，你吃啥啊不行！非逞壹时口舌之快！”“爷，妾身知错咯，您就行行好吧，别再责骂咯。妾身本来身子就不舒服，您再这么责骂，妾身的病就怕是更要好不咯咯！”“你倒还有理咯？爷居然还有错处咯？”“不是，不是，妾身的意思是说，您要是少责骂妾身几句，妾身这病症就好得快壹些。”“爷看你倒是应该少贪嘴才对！你要是再这么不知轻重，明儿也别去园子咯，好好在府里养病吧。”“啊？爷，您是说，明天咱们去园子？这是真的？”“你这么病着，怎么去？”“妾身的病都好咯，都好咯！爷，这是真的吗？咱们真的是要去园子咯？”“嗯，福晋在安排，她想尽快……”“居然是趁妾身生病的时候，福晋当然是想尽快咯。”“你呀，你好好把身子养好咯，不比啥啊都强？你若是没病没灾的，福晋就是今天过去，又有何妨？”“这回都有谁去？”“全都去，除咯年氏。”“都去啊？”“怎么？不满意？”“没有，妾身只是觉得……”“你也别觉得咯，前些日子大家都很辛苦，爷很感激大家。就你壹各人既没上心，也没有出力，你还有意见？”“不是的，妾身哪儿还敢有意见呀。对咯，冰凝妹妹为啥啊不去？”“她生病咯。”“噢？”“噢啥啊，你不是也病着？”“妹妹是啥啊病？”“嗯，她精神不太好，有点儿发热。比你的病症轻多咯，都留在府里呢，你还有啥啊不满意？”“满意，满意，爷就别拿淑清寻开心咯。”第壹卷第157章消息来到咯园