帶電粒子先加速后偏轉(zhuǎn)

帶電粒子先加速后偏轉(zhuǎn)第一頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日挑戰(zhàn)自己：如圖中的虛線為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面的電勢(shì)差均為100V，間距為5cm，一質(zhì)量為0.1kg的帶負(fù)電的小球，以10m/s的速度，沿與水平方向成30o角射入電場(chǎng)，若該小球做直線運(yùn)動(dòng)，求：⑴小球的帶電量.⑵沿運(yùn)動(dòng)方向的最大位移.(g=10m/s2)

解：⑴根據(jù)物體做直線運(yùn)動(dòng)的條件得⑵小球沿初速度方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理②①其中③聯(lián)立②③解出小球沿運(yùn)動(dòng)方向的最大位移300mgFqE300得：第二頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日方法1:牛頓第二定律+運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律一、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的勻變速ABUdE+Fv由牛頓第二定律：由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：第三頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日方法二:動(dòng)能定理ABUdE+v由動(dòng)能定理：一、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速第四頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日

練習(xí)1：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？-U+金屬絲金屬板VE電子的質(zhì)量為0.91×10-30kg，電子的電荷量e=1.6×10-19C第五頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日練習(xí)2：如圖所示，在P板附近有一電子由靜止開(kāi)始向Q板運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于電子在兩板間的運(yùn)動(dòng)情況，下列敘述正確的是：()A.兩板間距越大，加速的時(shí)間越長(zhǎng)B.兩板間距離越小，加速度就越大，則電子到達(dá)Q板時(shí)的速度就越大C.電子到達(dá)Q板時(shí)的速度與板間距離無(wú)關(guān)，僅與加速電壓有關(guān)D.電子的加速度和末速度都與板間距離無(wú)關(guān)AC

第六頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日1、下列粒子由靜止經(jīng)加速電壓為U的電場(chǎng)加速后，

哪種粒子動(dòng)能最大（）哪種粒子速度最大（）

A、質(zhì)子B、電子C、氘核D、氦核

強(qiáng)化練習(xí)與電量成正比與比荷平方根成正比DB質(zhì)子e/m電子1840e/m氘核e/2m氦核2e/4m第七頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日2、如圖所示，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的質(zhì)子，以極小的初速度由小孔進(jìn)入電場(chǎng)，當(dāng)M、N間電壓為U時(shí)，粒子到達(dá)N板的速度為v，如果要使這個(gè)帶電粒子到達(dá)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(qiáng)化練習(xí)第八頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日

3、在點(diǎn)電荷＋Q的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，將質(zhì)子和α粒子分別從A點(diǎn)由靜止釋放，已知質(zhì)子和α粒子的電性相同，帶電量之比為1:2，質(zhì)量之比為1:4，則到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，它們的速度大小之比為多少？QAB解：質(zhì)子和α粒子從A到B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，分別應(yīng)用動(dòng)能定理得①②聯(lián)立①②兩式可解出它們到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小之比為··強(qiáng)化練習(xí)粒子做什么運(yùn)動(dòng)？能否用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)解決？第九頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)ld+-----------+++++++++++Uv0q、m第十頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)ld+-----------+++++++++++Uv0q、mF+vv0vyyθ偏轉(zhuǎn)角側(cè)移第十一頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)類平拋運(yùn)動(dòng)與粒子比荷q/m成正比與粒子初速度v0平方成反比與電場(chǎng)的屬性U、l、d有關(guān)第十二頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)與粒子比荷q/m成正比與粒子初速度v0平方成反比與電場(chǎng)的屬性U、l、d有關(guān)類平拋運(yùn)動(dòng)第十三頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日練習(xí)：如圖所示一電子以初速度V0=3.0X107m/s沿垂直電場(chǎng)方向射入的電場(chǎng)，兩極板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=6.0cm，相距d=2cm，極板間電壓U=200V.求1）電子射出電場(chǎng)所用時(shí)間？v0-qmU++++++------dLF第十四頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日求2）電子射出電場(chǎng)時(shí)沿垂直板面方向偏移的距離y。-qymU++++++------dLF第十五頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日求3)電子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)的角度tanφ。U=200V.4)如何求電子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度？v0-qφymU2++++++------dLFvtv0vy第十六頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日如圖，電子在電勢(shì)差為U1的加速電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始加速，然后射入電勢(shì)差為U2的兩塊平行極板間的電場(chǎng)中，入射方向跟極板平行。整個(gè)裝置處在真空中，重力可忽略。在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角θ變大的是（）A、U1變大、U2變大B、U1變小、U2變大C、U1變大、U2變小D、U1變小、U2變小挑戰(zhàn)1

第十七頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日析與解對(duì)加速過(guò)程由動(dòng)能定理：對(duì)偏轉(zhuǎn)過(guò)程由偏轉(zhuǎn)角正切公式：與粒子的電量q、質(zhì)量m無(wú)關(guān)第十八頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日如圖所示，二價(jià)氦離子和質(zhì)子的混合體，經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速后，垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，偏轉(zhuǎn)后，打在同一熒光屏上，則它們（）

A、側(cè)移相同

B、偏轉(zhuǎn)角相同

C、到達(dá)屏上同一點(diǎn)

D、到達(dá)屏上不同點(diǎn)挑戰(zhàn)2與粒子的電量q、質(zhì)量m無(wú)關(guān)第十九頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日試證明：帶電粒子垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)就好象是從初速度所在直線的中點(diǎn)沿直線離開(kāi)電場(chǎng)的。

挑戰(zhàn)3θx第二十頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日如圖所示，有一電子(電量為e、質(zhì)量為m)經(jīng)電壓U0加速后，沿平行金屬板A、B中心線進(jìn)入兩板，A、B板間距為d、長(zhǎng)度為L(zhǎng)，A、B板間電壓為U，屏CD足夠大，距離A、B板右邊緣2L，AB板的中心線過(guò)屏CD的中心且與屏CD垂直。試求電子束打在屏上的位置到屏中心間的距離。挑戰(zhàn)4第二十一頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日析與解電子離開(kāi)電場(chǎng)，就好象從中點(diǎn)沿直線離開(kāi)的：θ對(duì)加速過(guò)程由動(dòng)能定理：第二十二頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日絕地挑戰(zhàn)．在平行板電容器A、B兩板上加上如圖所示的交變電壓，開(kāi)始B板的電勢(shì)比A板高，這時(shí)兩板中間原來(lái)靜止的電子在電場(chǎng)作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，設(shè)電子在運(yùn)動(dòng)中不與極板發(fā)生碰撞，則下述說(shuō)法正確的是

()A.電子先向A