1.9帶電粒子在電場中的運動新課標高中物理選修3－1第一章

靜電場3、某些帶電體是否考慮重力，要根據題目暗示或運動狀態來判定一、帶電粒子分類：1、帶電的微觀粒子：如電子，質子，α粒子，正負離子等微觀粒子。2、帶電宏觀微粒：如帶電小球、液滴、塵埃等。除非有說明或明確的暗示以外，一般都考慮重力。二、帶電粒子在勻強電場中的特點：運動情況：受到恒定的電場力受力情況：

做勻變速運動qUm+_帶電粒子的加速

d1、受力分析:

水平向右的電場力

F＝Eq=qU/dF2、運動分析:初速度為零，加速度為a=qU/md的向右勻加速直線運動。解法一運用運動學知識求解解法二運用能量知識求解粒子加速后的速度只與加速電壓有關思考題如兩極板間不是勻強電場該用何種方法求解？為什么？

由于電場力做功與場強是否勻強無關，與運動路徑也無關，第二種方法仍適用！所以例1

ld+--------+++++++++Uv0q、m四、

帶電粒子在電場中的偏轉

ld+--------+++++++++Uv0q、mF+vv0vyyθ偏轉角側移四.帶電粒子在電場中的偏轉試根據類平拋運動的知識，推導偏移量y和偏轉角θ1.受力分析：粒子受到豎直向下的靜電力F＝Eq=qU/d。2.運動規律分析:粒子作類平拋運動。x方向：勻速直線運動Y方向：加速度為的勻加速直線運動。

v

v0vyΦ

3.x方向

4.y方向

5、離開電場時的偏轉角度的正切：

y

v0vy

Fv++++++------v0Y

dUY′

q

L2、下列粒子由靜止經加速電壓為U的電場加速后，

哪種粒子動能最大（）哪種粒子速度最大（）

A、質子B、電子

C、氘核D、氦核

強化練習與電量成正比與比荷平方根成正比DBe/m1840e/me/2m2e/4m名稱符號質量帶電量質子（氕）11Hm+e氘21H2m+e氚31H3m+ea粒子（氦核）42He4m+2e電子em/1800-e3、如圖所示，M、N是在真空中豎直放置的兩塊平行金屬板，質量為m、電量為+q的質子，以極小的初速度由小孔進入電場，當M、N間電壓為U時，粒子到達N板的速度為v，如果要使這個帶電粒子到達N板的速度為2v

，則下述方法能滿足要求的是（）

A、使M、N間電壓增加為2U

B、使M、N間電壓增加為4U

C、使M、N間電壓不變，距離減半

D、使M、N間電壓不變，距離加倍MNUd+v與電壓平方根成正比B強化練習5、質子(質量為m、電量為e)和二價氦離子(質量為4m、電量為2e)以相同的初動能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

。

與電量成正比與電量成正比1:21:2強化練習6、三個電子在同一地點沿同一直線垂直飛入偏轉電場，如圖所示。則由此可判斷（）

A、b和c同時飛離電場

B、在b飛離電場的瞬間，a剛好打在下極板上

C、進入電場時，c速度最大，a速度最小

D、c的動能增量最小，

a和b的動能增量一樣大

√√強化練習√7、質量為1×10-25kg、電量為1×10-16C的帶電粒子以2×106m/s速度從水平放置的平行金屬板A、B中央沿水平方向飛入板間，如圖所示。已知板長L＝10cm，間距d＝2cm，當AB間電壓在

范圍內時，此帶電粒子能從板間飛出。v0+++++-----強化練習8、試證明：帶電粒子垂直進入偏轉電場，離開電場時就好象是從初速度所在直線的中點沿直線離開電場的。

θx強化練習

L五、

先加速再偏轉++++++------φvv0vy+_U1U2v0-qmy

例1：離子發生器發射出一束質量為m，電荷量為q的負離子，從靜止經加速電壓U1

加速后并沿垂直于電場線方向射入兩平行板中央，受偏轉電壓U2作用后，以速度Ｖ離開電場，已知平行板長為Ｌ，兩板間距離為d，

1）離子在偏轉電場中運動的時間、加速度、速度Ｖ的大小；

2）離子在離開偏轉電場時的沿電場方向的偏移量和偏轉角的正切值。

l++++++------u1dv0

求：產生高速飛行的電子束使電子沿Y方向偏移使電子沿x方向偏移六、示波器的原理例2、如圖所示，二價氦離子和質子的混合體，經同一加速電場加速后，垂直射入同一偏轉電場中，偏轉后，打在同一熒光屏上，則它們（）

A、側移相同

B、偏轉角相同

C、到達屏上同一點

D、到達屏上不同點與粒子的電量q、質量m無關強化練習析與解對加速過程由動能定理：對偏轉過程由偏轉角正切公式：與粒子的電量q、質量m無關例4、如圖所示，有一電子(電量為e、質量為m)經電壓U0加速后，沿平行金屬板A、B中心線進入兩板，A、B板間距為d