廣東省鶴山市高中物理 3.6 帶電粒子在電場中的加速與偏轉(zhuǎn)課件 新人教版選修31.ppt

帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng) 教學(xué)目標(biāo) 1 能用力的觀點(diǎn)和能量的觀點(diǎn) 分析帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)問題 2 能用運(yùn)動(dòng)合成和分解的方法分析帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的類平拋運(yùn)動(dòng)問題 帶電粒子在電場中的二類基本運(yùn)動(dòng) 一 帶電粒子在電場中的加速 二 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn) 一 帶電粒子在電場中的加速 在真空中的一對(duì)平行金屬板 板間距為d 兩板間加電壓為u 一電荷電量為q從正極板某處沿電場方向以速度v1進(jìn)入板間 1 電荷受力分析2 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析3 功能關(guān)系分析 法1 根據(jù)牛頓定律 a f m qu dm運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 v2 2ad 法2 根據(jù)動(dòng)能定理 qu mv2 2 求v2的方法 例1 下列粒子從初速度為零的狀態(tài)經(jīng)加速電壓為u的電場后 哪種粒子速度最大 a 質(zhì)子b 氘核c 氦核d 鈉離子 a 哪種粒子動(dòng)能最大 例2 如圖m n是在真空中豎直放置的兩塊平行金屬板 質(zhì)量為m電量為 q的帶電粒子 以初速度v0由小孔進(jìn)入電場 當(dāng)m n間電壓為u時(shí) 粒子剛好能到達(dá)n板 如果要使這個(gè)帶電粒子能夠到達(dá)m n兩板間距的1 2處返回 則下述方法能滿足要求的是 a 使初速度減半b 使m n間電壓加倍 c 使m n間電壓提高4倍 d 使初速度和m n間的電壓都加倍 b 例3 如圖所示 兩平行金屬板豎直放置 左極板接地 中間有小孔 右極板電勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示 電子原來靜止在左極板小孔處 不計(jì)重力作用 下面對(duì)粒子的運(yùn)動(dòng)描述正確的是 a 從t 0時(shí)刻釋放電子 電子將始終向右運(yùn)動(dòng) 直到打到右極板上b 從t 0時(shí)刻釋放電子 電子可能在兩板間振動(dòng) c 從t t 4時(shí)刻釋放電子 電子可能在兩板間振動(dòng) 也可能打到右極板上d 從t 3t 8時(shí)刻釋放電子 電子必將打到左極板上 a c 二 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn) d q l 2 4 5 例4 帶電粒子經(jīng)加速電場加速后垂直進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場 要使它離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)偏轉(zhuǎn)角增大 可采用的辦法有 a 增加帶電粒子的電量b 降低加速電壓 c 提高偏轉(zhuǎn)電壓 d 減小兩平行板間的距離 例5 如圖所示 從燈絲發(fā)射的電子經(jīng)電壓為u1的加速電場加速后 進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場u2 若要使電子在電場中的偏轉(zhuǎn)量增大為原來的2倍 可供選用的方法是 a 使u1減為原來的1 2 b 使u2增大為原來的2倍 c 使偏轉(zhuǎn)電極板的長度l增大為原來的2倍 d 使偏轉(zhuǎn)電極板的距離減小為原來的1 2 abd 例6 一個(gè)初動(dòng)能為ek的帶電粒子以速度v垂直電場線方向飛入平行板電容器 飛出電容器時(shí)動(dòng)能為2ek 若這個(gè)帶電粒子的入射初速度為原來的2倍 則該粒子飛出電容器時(shí)的動(dòng)能應(yīng)為 a 4ek b 4 25ek c 4 5ekd 8ek b 例7 熱電子由陰極飛出時(shí)的初速忽略不計(jì) 電子發(fā)射裝置的加速電壓為u0 電容器板長和板間距離均為l 10cm 下極板接地 電容器右端到熒光屏的距離也是l 10cm 在電容器兩極板間接一交變電壓 上極板的電勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如左圖 每個(gè)電子穿過平行板的時(shí)