人教版高中物理选修3 1课件高二：带电粒子在电场中的运动1.pptx

1、灿若寒星整理制作灿若寒星整理制作电电学学模模型型力力学学分分析析带带电电粒粒子子在在电电场场中中势势必必受受到到电电场场力力物物体体的的初初速速度度和和所所受受的的合合外外力力决决定定了了物物体体的的运运动动情情况况。1 1.电电子子、质质子子、离离子子等等微微观观带带电电粒粒子子所所受受重重力力一一般般远远小小于于电电场场力力，重重力力可可以以忽忽略略（有有说说明明或或暗暗示示除除外外）。注注意意：忽忽略略粒粒子子的的重重力力并并不不是是忽忽略略粒粒子子的的质质量量.2 2.带带电电微微粒粒：如如带带电电小小球球、液液滴滴、油油滴滴、尘尘埃埃等等。除除非非有有说说明明或或明明确确的的暗暗示示

2、以以外外，一一般般都都考考虑虑重重力力。3 3.某某些些带带电电体体是是否否考考虑虑重重力力，要要根根据据题题目目暗暗示示或或运运动动状状态态来来判判定定匀匀变变速速直直线线运运动动加加速速、减减速速匀匀变变速速曲曲线线运运动动偏偏转转1.平平衡衡（F合合=0）2.匀匀变变速速运运动动（F合合0）静静止止匀匀速速直直线线运运动动例例题题一一：如如图图，带带电电粒粒子子在在电电场场中中处处于于静静止止状状态态，该该粒粒子子带带正正电电还还是是负负电电?+-F电电mg若若粒粒子子在在电电场场中中做做匀匀速速直直线线运运动动呢呢？+-F电电mg若若带带电电粒粒子子在在电电场场中中所所受受合合力力不不

3、为为零零，当当V V0 0与与合合力力方方向向在在同同一一直直线线上上时时，粒粒子子将将做做匀匀变变速速直直线线运运动动。qUm+d d-qUm-d d+-1、电电子子枪枪射射出出电电子子（不不计计重重力力），请请问问电电子子在在各各个个区区域域的的运运动动情情况况？2、若若要要电电子子能能通通过过电电场场，能能电电子子枪枪发发射射的的速速度度至至少少要要达达到到多多大大？电电子子枪枪V0 0下下列列粒粒子子由由静静止止经经加加速速电电压压为为U U的的电电场场加加速速后后，哪哪种种粒粒子子动动能能最最大大（）哪哪种种粒粒子子速速度度最最大大（）A A、质质子子B B、电电子子C C、氘氘核核

4、DD、氦氦核核例例与与练练mqUv2qUmvEk221与与电电量量成成正正比比与与比比荷荷平平方方根根成成正正比比如如图图所所示示，M M、N N是是在在真真空空中中竖竖直直放放置置的的两两块块平平行行金金属属板板，质质量量为为m m、电电量量为为+q q的的带带电电粒粒子子，以以极极小小的的初初速速度度由由小小孔孔进进入入电电场场，当当M M、N N间间电电压压为为U U时时，粒粒子子到到达达N N板板的的速速度度为为v v，如如果果要要使使这这个个带带电电粒粒子子到到达达N N板板的的速速度度为为2 2v v，则则下下述述方方法法能能满满足足要要求求的的是是（）A A、使使M M、N N间

5、间电电压压增增加加为为2 2U UB B、使使M M、N N间间电电压压增增加加为为4 4U UC C、使使M M、N N间间电电压压不不变变，距距离离减减半半D D、使使M M、N N间间电电压压不不变变，距距离离加加倍倍MMN NU Ud d+mqUv2v与与电电压压平平方方根根成成正正比比若若带带电电粒粒子子在在电电场场中中所所受受合合力力不不为为零零，当当V V0 0与与合合力力方方向向不不在在同同一一直直线线上上时时，粒粒子子将将做做匀匀变变速速曲曲线线运运动动。V0 0V0 0ld+-+Uv0q、mF+vv0vyy偏偏转转角角侧侧移移若若射射入入的的是是质质子子，那那么么质质子子的

6、的运运动动情情况况如如何何？二二、带带电电粒粒子子在在匀匀强强电电场场中中的的偏偏转转ld-+Uv0q、m二二、带带电电粒粒子子在在匀匀强强电电场场中中的的偏偏转转ld+-+Uv0q、mF+vv0vyy偏偏转转角角侧侧移移二二、带带电电粒粒子子在在匀匀强强电电场场中中的的偏偏转转mFa mqEmdqU0vlt 221aty dmvqUl2022类类平平抛抛运运动动与与粒粒子子比比荷荷q/m成成正正比比与与粒粒子子初初速速度度v0平平方方成成反反比比与与电电场场的的属属性性U、l、d有有关关二二、带带电电粒粒子子在在匀匀强强电电场场中中的的偏偏转转mFa mqEmdqU0vlt atvydmvq

7、Ul0与与粒粒子子比比荷荷q/m成成正正比比与与粒粒子子初初速速度度v0平平方方成成反反比比与与电电场场的的属属性性U、l、d有有关关0tanvvydmvqUl20类类平平抛抛运运动动粒粒子子好好象象是是从从入入射射线线中中点点直直接接射射出出来来的的dmvqUly2022dmvqUl20tantanyx dmvqUldmvqUl2020222lxxLyLy22tanLytantan2tan 如如图图所所示示的的电电场场中中有有A A、B B两两点点，A A、B B的的电电势势差差为为U U，一一个个质质量量为为mm、电电量量为为q q的的带带电电粒粒子子，以以初初速速度度v0由由A A点点运

8、运动动到到B B点点，求求粒粒子子到到达达B B点点时时的的速速率率。（不不计计粒粒子子重重力力）例例与与练练A A-v0B BABABqUW2022121mvmvWAB202vmqUvAB2022121mvmvqUABq为为负负dmvqUl20tan偏偏转转角角正正切切与与比比荷荷成成正正比比偏偏转转角角正正切切与与初初动动能能成成反反比比偏偏转转角角正正切切与与电电压压成成正正比比ABD例例与与练练tandmvqUl20dmvqUly2022与与电电量量成成正正比比与与电电量量成成正正比比1:21:2例例与与练练BCD7 7、如如图图，电电子子在在电电势势差差为为U U1 1的的加加速速电

9、电场场中中由由静静止止开开始始加加速速，然然后后垂垂直直射射入入电电势势差差为为U U2 2的的偏偏转转电电场场中中。整整个个装装置置处处在在真真空空中中（重重力力可可忽忽略略）。在在满满足足电电子子能能射射出出平平行行板板区区的的条条件件下下，下下述述四四种种情情况况中中，一一定定能能使使电电子子的的偏偏转转角角 变变大大的的是是A A、U U1 1变变大大、U U2 2变变大大B B、U U1 1变变小小、U U2 2变变大大C C、U U1 1变变大大、U U2 2变变小小DD、U U1 1变变小小、U U2 2变变小小dmvleU202tandUlU122与与粒粒子子的的电电量量q q

10、、质质量量mm无无关关B例例与与练练ydUlU1224tandUlU122ABC9 9、一一带带电电粒粒子子，运运动动情情况况如如图图所所示示.(不不计计粒粒子子的的重重力力).求求:(1 1)出出偏偏转转电电场场时时的的偏偏移移距距离离y y；(2 2)出出偏偏转转电电场场时时的的偏偏转转角角；(3 3)打打在在荧荧光光屏屏上上时时的的偏偏移移距距离离Y Y.v v0 0+-U2dlv vyv vy y_+U1-qmv v0 0OYL01021 10 0、如如图图所所示示，有有一一电电子子(电电量量为为e e、质质量量为为mm)经经电电压压U U0 0加加速速后后，沿沿平平行行金金属属板板A

11、 A、B B中中心心线线进进入入两两板板，A A、B B板板间间距距为为d d、长长度度为为L L，A A、B B板板间间电电压压为为U U，屏屏C CDD足足够够大大，距距离离A A、B B板板右右边边缘缘2 2L L，A AB B板板的的中中心心线线过过屏屏C CDD的的中中心心且且与与屏屏C CDD垂垂直直。试试求求电电子子束束打打在在屏屏上上的的位位置置到到屏屏中中心心间间的的距距离离。例例与与练练析析与与解解电电子子离离开开电电场场，就就好好象象从从中中点点沿沿直直线线离离开开的的：tan)22(llydUUl0245 y对对加加速速过过程程由由动动能能定定理理：20021mveU 0202eUmvdUUl02tan