C031帶電粒子在電場中的運動課件

帶電粒子在電場中的運動季軍2007年7月一、帶電粒子在勻強電場中的加速二、帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)對偏移公式的討論三、示波管的原理07年廣東普寧市華僑中學三模卷6廣東茂名市2007年第一次模考102007年物理海南卷607年天津五區(qū)縣重點校聯(lián)考82007高考理綜北京卷22

2007年上海卷2207屆12月江蘇省丹陽中學試卷172007年廣東卷6

07年4月蘇州中學調(diào)研試卷52007年重慶卷24

07年江蘇省揚州市一模17帶電粒子在電場中的運動一、帶電粒子在勻強電場中的加速一般情況下帶電粒子所受的電場力遠大于重力,所以可以認為只有電場力做功。由動能定理W=qU=ΔEk，此式與電場是否勻強無關(guān)，與帶電粒子的運動性質(zhì)、軌跡形狀也無關(guān)。若初速度v0=0則

對偏移公式的討論（4）對于不同的帶電粒子①若以相同的速度射入，則y∝q/m②若以相同的動能射入，則y∝q

③若以相同的動量射入，則y∝qm

④若經(jīng)相同電壓U0加速后射入，則y與q、m無關(guān),隨加速電壓的增大而減小，隨偏轉(zhuǎn)電壓的增大而增大。三、示波管的原理Y'X'Y偏轉(zhuǎn)電極X電子槍熒光屏利用兩組正交的偏轉(zhuǎn)極板，可以控制電子打在熒光屏上的位置。示意圖如右：兩組偏轉(zhuǎn)電極分別控制電子在水平、豎直方向的偏轉(zhuǎn)。一般在水平偏轉(zhuǎn)電極上加掃描電壓（從左向右周期性掃描），在豎直偏轉(zhuǎn)電極上加需要研究的信號。四、帶電物體在電場力和重力共同作用下的運動。當帶電體的重力和電場力大小可以相比時，不能再將重力忽略不計。這時研究對象經(jīng)常被稱為“帶電微?！?、“帶電塵?！薄ⅰ皫щ娦∏颉钡鹊?。07年廣東普寧市華僑中學三模卷66．分別為一價和兩價的靜止銅離子，經(jīng)過同一電場加速后,再垂直經(jīng)過同一偏轉(zhuǎn)電場,然后落到一屏上。如圖,離子重力不計,以下判斷正確的是（）A．離子經(jīng)過加速電場時，二價銅離子受到的電場力的沖量大B．在偏轉(zhuǎn)電場中,電場力對兩種離子做的功一樣多C．兩種銅離子打在屏上時的速度一樣大D．兩種銅離子打在屏上的同一點AD2007年物理海南卷66.一平行板電容器中存在勻強電場，電場沿豎直方向。兩個比荷（即粒子的電荷量與質(zhì)量之比）不同的帶正電的粒子a和b，從電容器的P點（如圖）以相同的水平速度射入兩平行板之間。測得a和b與電容器極板的撞擊點到入射點之間的水平距離之比為1:2。若不計重力，則a和b的比荷之比是（）Ａ.

1:2

B.

1:8

C.

2:1

D.

4:1

解:DP07年天津五區(qū)縣重點校聯(lián)考88．一個一價和二價的靜止銅離子，經(jīng)過同一電壓加速后，再垂直射入同一勻強偏轉(zhuǎn)電場，然后打在同一屏上，屏與偏轉(zhuǎn)電場方向平行，下列說法正確的是 （）A．二價銅離子打在屏上時的速度小B．離開偏轉(zhuǎn)電場后,二價銅離子飛到屏上用的時間長C．離子經(jīng)加速電場加速過程中，二價銅離子受電場力的沖量大D．在離開偏轉(zhuǎn)電場時，兩種離子在電場方向上的位移不相等

C解見下頁解：可見離開偏轉(zhuǎn)電場時，兩種離子的偏移相等，D錯.離開偏轉(zhuǎn)電場后,在初速度方向仍以v0做勻速運動，可見二價銅離子飛到屏上用的時間短，B錯.銅離子離開偏轉(zhuǎn)電場時為vt，離開偏轉(zhuǎn)電場后做勻速直線運動，打在屏上時的速度仍為vt，可見二價銅離子打在屏上時的速度大，A錯.加速過程中，可見二價銅離子受電場力的沖量大，C對.解：按題意畫出示意圖如圖示：dRv0（1）極間場強（2）α粒子在極板間運動的加速度（3）由得：2007年上海卷2222．（13分）如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強電場。電量為q、動能為Ek的帶電粒子從a點沿ab方向進入電場，不計重力。（1）若粒子從c點離開電場，求電場強度的大小和粒子離開電場時的動能；（2）若粒子離開電場時動能為Ek'

，則電場強度為多大？

abcdE解:（1）abcdEL＝v0t，所以所以（2）若粒子由bc邊離開電場，L＝v0t，所以若粒子由cd邊離開電場，所以解：（1）因粒子帶負電且向下偏轉(zhuǎn)，故電場力方向向下，所以電場方向豎直向上。水平方向勻速運動，有：lsinθ=v0t

豎直方向做初速度為零的勻加速運動，有解得加速度：由qE=ma，得電場強度大小B點的電勢高于A點的電勢,有A、B兩點間的電勢差為：（2）設(shè)初速度大小為v0，小球過B點豎直分速度為vy，瞬時速度為vB，水平和豎直位移分別為x和y，則有：y=vyt/2x=v0t而y/x=cotθ由動能定理得：所以A、B間的電勢差題目2007年廣東卷66．平行板間加如圖4（a）所示周期變化的電壓，重力不計的帶電粒子靜止在平行板中央，從t=0時刻開始將其釋放，運動過程無碰板情況。圖4（b）中，能定性描述粒子運動的速度圖象正確的是()T/23T/2UU0-U0圖4(a)T2Tt0圖4（b)vt0vt0vt0vt0ABCDA0537-E0t/sE/Vm-12E01246解：畫出帶電粒子速度v隨時間t變化的圖像如圖所示，1234567t/sv/ms-10v-t圖下的‘面積’表示位移,可見帶電粒子不是只向一個方向運動,4s末帶電粒子不能回到原出發(fā)點，A、C錯.2s末速度不為0,可見0s～2s內(nèi)電場力的功不等于0,B錯.2.5s和4s末，速度的大小方向都相同，電場力沖量等于動量的變化(等于0)，D對。2007年重慶卷2424.(9分)飛行時間質(zhì)譜儀可通過測量離子飛行時間得到離子的荷質(zhì)比q/m.如題24圖1,帶正電的離子經(jīng)電壓為U的電場加速后進入長度為L的真空管AB,可測得離子飛越AB所用時間t1.改進以上方法，如題24圖2,讓離子飛越AB后進入場強為E（方向如圖）的勻強電場區(qū)域BC,在電場的作用下離子返回B端，此時，測得離子從A出發(fā)后飛行的總時間t2,（不計離子重力）（1）忽略離子源中離子的初速度，①用t1計算荷質(zhì)比;②用t2計算荷質(zhì)比.離子束真空管ABULt1題24圖1離子束真空管EABCt2UL題24圖22頁題目3頁末頁①設(shè)離子帶電量為q,質(zhì)量為m,經(jīng)電場加速后的速度為v,則

（2）離子源中相同荷質(zhì)比離子的初速度不盡相同，設(shè)兩個荷質(zhì)比都為q/m的離子在A端的速度分別為v和v′（v≠v′）,在改進后的方法中，它們飛行的總時間通常不同，存在時間差Δt.可通過調(diào)節(jié)電場E使Δt=0.求此時E的大小.解:(1)(1)離子飛越真空管AB做勻速直線運動，則L=vt1(2)由(1)、（2）兩式得離子荷質(zhì)比(3)2頁題目3頁末頁兩離子初速度分別為v、v′,則(7)(8)(9)要使Δt＝0,則須(10)所以(11)2頁題目3頁末頁07年江蘇省揚州市一模1717．(16分)如圖(a)所示，平行金屬板A和B的距離為d，它們的右端安放著垂直金屬板的靶MN?，F(xiàn)在A、B板上加上如圖(b)所示的方波形電壓，t=0時A板比B板的電勢高，電壓的正向值為U0，反向值也為U0，現(xiàn)有由質(zhì)量為m的帶正電且電荷量為q的粒子組成的粒子束，從AB的中點O以平行于金屬板方向OO′的某一初速射入。設(shè)粒子能全部打在靶MN上，而且所有粒子在AB間的飛行時間均為t，不計重力影響，試問：02T/3U0tU-U05T/32TT（b）ABOO'

v0MN（a）第3頁(1)在距靶MN的中心O′點多遠的范圍內(nèi)有粒子擊中?(2)要使粒子能全部打在靶MN上，電壓U0的數(shù)值應滿足什么條件?(寫出U0，m、