勻強(qiáng)電場(chǎng)中電子的運(yùn)動(dòng)

1、第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 帶電粒子在電場(chǎng)中要受到電場(chǎng)力的作用，就要產(chǎn)生相應(yīng)的加速度，速度的大小和方向就要發(fā)生相應(yīng)的變化，而這些變化能夠被人控制后，人們就可以用定向的定量的發(fā)射電子，以達(dá)到必要的目的。那么你能舉出日常生活中那個(gè)是用可控的電子流工作的呢？有哪些我們實(shí)驗(yàn)室中用到的儀器也是用這個(gè)原理制成的呢？還有哪些你們聽(tīng)說(shuō)過(guò)的儀器也是用這個(gè)原理工作的呢？1一、帶電粒子的平衡態(tài)考慮帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，就必須了解帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的受力情況。q E G F 根據(jù)公式 可知電荷的電量一定時(shí)，其在勻強(qiáng)電場(chǎng)中所受的電場(chǎng)力就是一個(gè)恒力 F 如圖 水平放置的兩塊平行金屬板，當(dāng)粒子所受到的電

2、場(chǎng)力 F 大小等于粒子自身所受到的重力 G 的時(shí)候則帶電粒子平衡。在此種情況下，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況，應(yīng)取決于粒子的初狀態(tài)思考：如果電場(chǎng)力F小于重力G粒子的運(yùn)動(dòng)情況？如果電場(chǎng)力F大于重力G 粒子的運(yùn)動(dòng)情況？ F=Eq 2二、帶電粒子的加速如圖所示，在真空中有一對(duì)平行金屬板，兩板間加以電壓，兩板間有一個(gè)帶正電的電荷它在靜電場(chǎng)力的作用下由靜止開(kāi)始，從正極板向負(fù)極板運(yùn)動(dòng)，問(wèn)到達(dá)負(fù)極金板時(shí)的速度有多大？Uq分析：粒子由正極板靜止出發(fā)，說(shuō)明初狀態(tài)，粒子的動(dòng)能為要求到達(dá)負(fù)極板時(shí)的速度，只要知道了到達(dá)負(fù)極板時(shí)的動(dòng)能即可再根據(jù)公式便可求得速度。而粒子的末動(dòng)能，就是電場(chǎng)力所做的功根據(jù)公式可以求出電場(chǎng)力所做的功，又

3、由于可得最終結(jié)果。3練習(xí)：帶電粒子在電場(chǎng)中（勻強(qiáng)電場(chǎng)和非勻強(qiáng)電場(chǎng)）只有電場(chǎng)力做功時(shí)（帶電粒子的質(zhì)量為m，電量為q,初速度為v 經(jīng)過(guò)電壓為U的電場(chǎng)加速后速度變?yōu)閂） 0（1）初速度為0則qU=（2）初速度不為0則qU= 4三、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)v-Q帶正電的電荷+Q不計(jì)重力一水平方向?yàn)関的速度穿過(guò)一對(duì)帶電平行板，試分析其在電場(chǎng)中中的受力情況，何以能動(dòng)情況。 分析：帶電粒子在進(jìn)入電場(chǎng)前，是以一定的初速度水平運(yùn)動(dòng)的，但進(jìn)入電場(chǎng)中時(shí)，粒子就受到了一個(gè)電場(chǎng)力其方向如圖所示，又因?yàn)樵摿Ｗ硬挥?jì)重力，則在豎直方向上只受 的作用，粒子應(yīng)在這個(gè)力的作用下向 偏轉(zhuǎn)。像這種粒子有一定的初速度，有在于其速度垂直

4、的方向上受到電場(chǎng)力等力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)我們叫它類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)5練習(xí)：不計(jì)重力的帶電粒子以初速度垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)（設(shè)兩平行板長(zhǎng)為L(zhǎng)板間距離為d，電壓為U 場(chǎng)強(qiáng)為E 帶電粒子的質(zhì)量m 電量為q初速度為v 離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度為V與電場(chǎng)垂直方向速度為v 偏轉(zhuǎn)角為a ）y0（1）運(yùn)動(dòng)性質(zhì)（2）運(yùn)動(dòng)分解與電場(chǎng)垂直方向 運(yùn)動(dòng)與電場(chǎng)平行的方向，初速度為0的 運(yùn)動(dòng)（3）基本物理量加速度a=運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=偏移距離y=速度V=偏轉(zhuǎn)角tana=6四、帶電粒子先加速后偏轉(zhuǎn)-+ + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - -電子槍加速電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電子槍向外發(fā)射的電子井水平方向的加速電場(chǎng)加速以后以一定的水平速度向右運(yùn)動(dòng)進(jìn)入豎直方向的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)粒子在進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，水平速度不再變化，因?yàn)樵谒椒较蛏喜皇芰Φ淖饔茫茇Q直方向的力的作用，在豎直