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文檔簡介

第十章

靜電場中的能量第5節

帶電粒子在電場中的運動課堂引入1.演示物體只在重力作用下做直線運動？演示物體做曲線運動？2.動能表達式？3.勻強電場中電場力做功計算式？一、帶電粒子在電場中的加速方法一：動力學觀點：

ABUdE+Fv由牛頓第二定律：由運動學公式：初速度不為零呢？電場力:F=qE【問題提出】如圖所示：有一對平行金屬板，兩板間的電勢差為U。若一個質量為m,帶正電荷q的粒子,僅在電場力作用下由靜止開始運動，電荷將做什么運動？計算它到達右極板的速度。一、帶電粒子在電場中的加速ABUdE+v方法二：能量觀點：

一、帶電粒子在電場中的加速——利用動能定理若兩極板間不是勻強電場，該用何種方法求解？思考：若粒子的初速度為零,則:若粒子的初速度不為零,則:一、帶電粒子在電場中的加速能量觀點：動能定理一、帶電粒子在電場中的加速方法：分析帶電粒子加速的問題，常有兩種思路∶一種是動力學觀點（利用牛頓第二定律結合勻變速直線運動公式）分析;另一種是利用能量觀點（靜電力做功結合動能定理）分析。選擇：當解決的問題屬于勻強電場且涉及運動時間等描述運動過程的物理量時，適合運用前一種思路分析;當問題只涉及位移、速率等動能定理公式中的物理量或非勻強電場情景時，適合運用后一種思路分析。例題1：如圖所示，熾熱的金屬絲可以發射電子，在金屬絲和金屬板間加以電壓U=2500V,發射出的電子在電場中加速后，從金屬板的小孔穿出，電子穿出時的速度有多大？設電子剛離開金屬絲時的速度為零.（電子質量m=0.9×10-30kg,e=1.60×10-19C）加速電場定量計算解：由動能定理代入數據得：小試牛刀二、帶電粒子在電場中的偏轉【問題提出】如圖，一帶電粒子以垂直勻強電場的場強方向以初速度v0射入電場，若不計粒子的重力，帶電粒子將做什么運動？1.受力分析：僅受豎直向下的電場力做類平拋運動2.運動分析：v0q、mLd----------+++++++++U++二、帶電粒子在電場中的偏轉類比重力場水平方向：豎直方向：勻速直線運動初速度為零的勻加速直線運動Ld+-------------

+++++++++++

Uv0q、mF+vv0vyyθ偏轉角（偏向角）偏移距離（側移距離或側移量）【問題提出】如圖，粒子以初速度v0射入電場，求射出電場時沿垂直于板面方向偏移的距離y和速度偏轉的角度θ。二、帶電粒子在電場中的偏轉Ld--------+++++++++Uv0q、m++vyθvv0y二、帶電粒子在電場中的偏轉1.飛行時間：2.加速度：3.豎直分速度：4.豎直分位移：5.速度偏轉角：能量觀點易錯點例題2，質子(質量為m、電量為e)和二價氦離子(質量為4m、電量為2e)以相同的初速度垂直射入同一偏轉電場中，離開電場后，它們的偏轉角正切之比為

，側移之比為

。2:12:1與比荷成正比與

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