1、第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)第一章 靜 電 場第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)第一章 靜 電 復(fù)習(xí)回顧一、帶電粒子的加速EqU+-q基本思路：先判斷是什么電場，分析物 體受力情況及運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。1.在勻強(qiáng)電場中(1)牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)規(guī)律綜合處理;(2)應(yīng)用能量（動(dòng)能定理）的觀點(diǎn)分析問題；2.在非勻強(qiáng)電場中應(yīng)用能量(動(dòng)能定理）分析問題.復(fù)習(xí)回顧一、帶電粒子的加速EqU+-q基本思路：先判斷是什第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn) 如圖一帶電粒子以垂直勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向以初速度v0射入電場，若不計(jì)粒子的重力，帶電粒子將做什么運(yùn)動(dòng)？v0-qmU+-dLF注意：此時(shí)粒子在電場中做

2、類平拋運(yùn)動(dòng)yx第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn) 如第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)知識(shí)回顧平拋運(yùn)動(dòng)P(x,y)xyov0 t 時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于拋出點(diǎn)的位移的大小S （2）平拋運(yùn)動(dòng)的速度公式 Vx=V0 Vy=gtt時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度Vt （1）平拋運(yùn)動(dòng)的位移公式方法遷移處理帶電粒子的偏轉(zhuǎn)問題第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)知識(shí)第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)一電子水平射入如圖所示的電場中，射入時(shí)的速度V0=3.0X107m/s.兩極板的長度為L=6.0cm，相距d=2cm，極板間電壓U=200V.求：（1）電子射出電場所

3、用時(shí)間？v0-qmU+-dLFyx解：（1）電子在水平方向做勻 速運(yùn)動(dòng)，由L=v0t 可 求得電子在電場中的 運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t=L/v0，第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)一電第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)一電子水平射入如圖所示的電場中，射入時(shí)的速度V0=3.0X107m/s.兩極板的長度為L=6.0cm，相距d=2cm，極板間電壓U=200V.求：（1）電子射出電場所用時(shí)間？-qymU+-dLF（2）電子射出電場時(shí)沿垂直板面方向偏移的距離y。解：（2）電子在沿電場方向做勻 加速運(yùn)動(dòng)， 加速度:偏移的距離：第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)

4、一電第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)一電子水平射入如圖所示的電場中，射入時(shí)的速度V0=3.0X107m/s.兩極板的長度為L=6.0cm，相距d=2cm，極板間電壓U=200V.求：（1）電子射出電場所用時(shí)間？（2）電子射出電場時(shí)沿垂直板面方向偏移的距離y。（3）電子離開電場時(shí)偏轉(zhuǎn)的角度yv0+-VyVt解：電子離開電場時(shí)沿電場方向的分 速度：V0離開電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度：第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)一電第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)（1）處理電偏轉(zhuǎn)問題的基本思路: 運(yùn)動(dòng)的合成與分解（處理方法總結(jié)）運(yùn)動(dòng)分析垂直電場方向:勻速直線運(yùn)動(dòng)

5、沿電場方向:勻變速直線運(yùn)動(dòng)ay=F/m=qE/m=qU/mdVx=V0 X =V0t（2）第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)（11、帶電粒子：（1）一般微觀粒子（如電子、質(zhì)子等），在電場 中運(yùn)動(dòng)時(shí)重力遠(yuǎn)小于電場力，所以一般不計(jì) 重力。但質(zhì)量不可忽略。（2）帶電體（如液滴、塵埃、小球等），一般重 力不能忽略。 一般情況下，帶電粒子指微觀粒子，但有時(shí)粒 子的含義不明確，需根據(jù)題目所給條件加以分 析。如重力與電場力大小相近時(shí)，重力不可忽 略；若電場力遠(yuǎn)大于重力，可忽略；也可根據(jù) 物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)來判斷。注意：第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)1、帶電粒子：（1）一般微觀粒子（如電子、

6、質(zhì)子等），在電場（1）勻強(qiáng)電場：如在帶等量異種電荷的平行金屬 板之間的電場（2）非勻強(qiáng)電場：如單個(gè)的正電荷形成的電場、 單個(gè)的負(fù)電荷形成的電場、等量異種電荷形 成的電場、等量同種電荷形成的電場、點(diǎn)電 荷與帶電平板所形成的電場等。2、電場：3 、分析受力時(shí)要多一項(xiàng)電場力，討論功能問題 時(shí)要正確計(jì)算電場力做功及電勢能的變化。第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)（1）勻強(qiáng)電場：如在帶等量異種電荷的平行金屬 2、電場：3離子發(fā)生器發(fā)射出一束質(zhì)量為m，電荷量為q的負(fù)離子，從靜止 經(jīng)加速電壓U1加速后，獲得速度V0 ，并沿垂直于電場線方向射入兩平行板中央，受偏轉(zhuǎn)電壓U2作用后，以速度離開電場，已知平行板長為

7、，兩板間距離為d， 求：(1）離子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動(dòng) 的時(shí)間、加速度、離開 偏轉(zhuǎn)電場時(shí)速度的大小 （2）離子在離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí) 的偏移量和偏轉(zhuǎn)角的正 切值。例題： l-u1dv0+ + + + + + U2第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)離子發(fā)生器發(fā)射出一束質(zhì)量為m，電荷量為q的負(fù)離子，從靜 l-qv0Fu1vyv0+ + + + + +求：（1）離子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、加速度、離開偏轉(zhuǎn)電場 時(shí)速度的大小。解：由動(dòng)能定理得到 l-qv0Fu1vyv0+ + l-qyv0F u1vy+ + + + + +v0求：（2）離子在離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的橫向偏移量和偏轉(zhuǎn)角的正切值。偏移量解：和帶電粒子q、m

8、無關(guān)，只取決于加速電場和偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn)角的正切值：和帶電粒子q、m無關(guān)，只取決于加速電場和偏轉(zhuǎn)電場 l-qyv0F u1vy+ 第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)處理帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的一般步驟是： （1）分析帶電粒子的受力情況，尤其要注意是否應(yīng)該考 慮重力，電場力是否恒定等。（2）分析帶電粒子的初始狀態(tài)及條件，確定帶電粒子作 直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)。（3）建立正確的物理模型，確定解題方法是動(dòng)力學(xué)，還 是能量守恒（或動(dòng)能定理）。（4）利用物理規(guī)律或其他手段（如圖線等）找出物理量 間的關(guān)系，建立方程組。第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)處理帶電粒子在電場中運(yùn)三、帶電粒子先加速后偏轉(zhuǎn)在電子技術(shù)中的應(yīng)

9、用示波管。 構(gòu)造電子槍偏轉(zhuǎn)電極熒光屏第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)三、帶電粒子先加速后偏轉(zhuǎn)在電子技術(shù)中的應(yīng)用示波管。 構(gòu)造原理圖+-V0LPYY第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)三、帶電粒子先加速后偏轉(zhuǎn)在電子技術(shù)中 的應(yīng)用示波管。 原理圖+-V0LPYY第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng) 如圖所示,水平放置的A、B兩平行金屬板相距為d,現(xiàn)有質(zhì)量為m,電量為-q的小球,從距A板高h(yuǎn)處自由下落,通過小孔C進(jìn)入電場,但沒能到達(dá)B板,求AB間電勢差的最小值？hdCBA例1：解法一：（動(dòng)能定理法） 在整個(gè)過程中，由動(dòng)能定理得： mg(h+d)-qUmin=0 Umin=mg(h+d)/q第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng) 如圖所示,水平放置 如圖所示,水平放置的A、B兩平行金屬板相距為d,現(xiàn)有質(zhì)量為m,電量為-q的小球,從距A板高h(yuǎn)處自由下落,通過小孔