帶電粒子的加速

帶電粒子的加速第一頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日復(fù)習(xí)回顧1、牛頓第二定律的內(nèi)容是什么？2、動(dòng)能定理的表達(dá)式是什么？3、如何求電場(chǎng)力做功？(注意是合力做的功）第二頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日第九節(jié)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、帶電粒子的加速如圖為兩個(gè)帶小孔的平行金屬板，板間電壓為U。一帶電粒子質(zhì)量為m、電荷量為－q，從左孔飄入板間電場(chǎng)，最終從右孔射出。不計(jì)粒子重力。問(wèn)：（1）粒子將做何運(yùn)動(dòng)？（2）能用幾種方法求出粒子從右孔射出時(shí)的速度v。Eq提示：（1）初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)U－+-q（2）方法：a、運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方法求解b、運(yùn)用能量觀點(diǎn)求解第三頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日EqU－+-q解法一：運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方法求解，設(shè)板間距為d,因電場(chǎng)力為恒力，所以有解法二：運(yùn)用能量觀點(diǎn)求解注：該方法不僅適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)也適用于非勻強(qiáng)電場(chǎng)。第九節(jié)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、帶電粒子的加速第四頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日第九節(jié)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)方法歸納：1、勻強(qiáng)電場(chǎng)中，若v0=0或v0//E，則勻變速直線運(yùn)動(dòng)。2、處理方法：

a、牛頓定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式。

僅適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)b、動(dòng)能定理：

適用：①一切電場(chǎng)②直線曲線運(yùn)動(dòng)一、帶電粒子的加速第五頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日第六頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日如上圖，氫核（）、氘核（）、氚核（）分別由左孔由靜止釋放，后由右孔射出，則：⑴射出時(shí)的動(dòng)能之比為_(kāi)_______________⑵射出時(shí)的速度之比為_(kāi)_______________第九節(jié)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、帶電粒子的加速例1：提示：1：1：1第七頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)表明，熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子。在熾熱金屬絲和金屬板間加以電壓U=2500V，從熾熱金屬絲發(fā)射出的電子在真空中被加速后，從金屬板的小孔穿出。電子射出后的速度有多大？電子的質(zhì)量為0.91×10-30kg，電子的電荷量e=1.6×10-19C。設(shè)電子剛從金屬絲射出時(shí)的速度為零。第九節(jié)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、帶電粒子的加速

例2：-U+金屬絲金屬板VE解：金屬絲和金屬板間的電場(chǎng)雖然不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，但仍可用可得代入數(shù)據(jù)得：v=3.0×107m/s第八頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日如圖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(chǎng)，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。第九節(jié)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、帶電粒子的加速

例3：

UMNB第九頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日例4：如圖，在A處有一靜止的帶電體，若P處有一群靜止的質(zhì)子和α粒子，只在電場(chǎng)力作用下由

P運(yùn)動(dòng)到Q，則到Q時(shí)質(zhì)子和α粒子的速度之比為（）B2:1C4:1A:1D1:APQ⊕A第九節(jié)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、帶電粒子的加速第十頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日例5:如圖所示，水平放置的A、B兩平行金屬板相距h，上板帶正電?，F(xiàn)有質(zhì)量是m、帶電量為+q的小球，在板下方距離

B為H的P處，以初速度V0豎直向上運(yùn)動(dòng)，并從B板小孔進(jìn)入板間電場(chǎng)。欲使小球剛好打到A板，求A、B間的電勢(shì)差UABABhHPV0解法一：利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式:小球從P到B：小球從B到A：又解得:+++++++-------第十一頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日ABhHPV0+++++++-------解法二：

小球從P到A的全過(guò)程，由動(dòng)能定理有:解得:例5:如圖所示，水平放置的A、B兩平行金屬板相距h，上板帶正電?，F(xiàn)有質(zhì)量是m、帶電量為+q的小球，在板下方距離

B為H的P處，以初速度V0豎直向上運(yùn)動(dòng)，并從B板小孔進(jìn)入板間電場(chǎng)。欲使小球剛好打到A板，求A、B間的電勢(shì)差UAB第十二頁(yè)，共十四頁(yè)，2022年，8月28日第九節(jié)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、帶電粒子的加速如圖所示，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(lái)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：（）例6: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