物理選修3-1_帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(上).ppt

1、一. 帶電粒子的加速 二. 帶電粒子的偏轉(zhuǎn) 對(duì)偏移公式的討論 高考和?？碱}選 2006年上海卷1A1B 04年秋無(wú)錫市期末考試4. 05年蘇錫常鎮(zhèn)教學(xué)情況調(diào)查(一) 6 2004年海南理綜卷35 06年南通一中訓(xùn)練卷8 2006年北京卷23,帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(上),帶 電 粒 子 在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(上),如圖所示，在真空中有一對(duì)平行金屬板，兩板間加以電壓U兩板間有一個(gè)帶正電荷量為q的帶電粒子，它在電場(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)，到達(dá)負(fù)極板時(shí)的速度有多大？,帶電粒子在電場(chǎng)力的作用下，電場(chǎng)力所的功 W=qU，設(shè)帶電粒子到達(dá)負(fù)極板時(shí)的速度為v,由動(dòng)能定理 1/2 mv2=qU,上

2、式是從勻強(qiáng)電場(chǎng)的情況得出的， 但是同樣適用非勻強(qiáng)電場(chǎng)的情況,一.帶電粒子的加速,二.帶電粒子的偏轉(zhuǎn),如圖所示，在真空中水平放置一對(duì)金屬板Y和Y，板間距離為d在兩板間加以電壓U，兩板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E=U/d現(xiàn)有一電荷量為-q的帶電粒子以水平速度v0射入電場(chǎng)中.,帶電粒子在初速度方向做勻速運(yùn)動(dòng) L=v0t t=L/ v0,帶電粒子在電場(chǎng)力方向做勻加速運(yùn)動(dòng),帶電粒子通過(guò)電場(chǎng)的側(cè)移,偏向角,對(duì)偏移公式的討論,對(duì)于不同的帶電粒子 （1）若以相同的速度射入，則yq/m,（2）若以相同的動(dòng)能射入，則yq,（3）若以相同的動(dòng)量射入，則yqm,（4）若經(jīng)相同電壓U0加速后射入，則,y與 q m無(wú)關(guān),隨加速

3、電壓的增大而減小，隨偏轉(zhuǎn)電壓的增大而增大。,說(shuō)明穿出時(shí)刻的末速度的反向延長(zhǎng)線與初速度延長(zhǎng)線交點(diǎn)恰好在水平位移的中點(diǎn)。 這一點(diǎn)和平拋運(yùn)動(dòng)的結(jié)論相同。,2006年上海卷1A1B,1A 如圖所示，一束粒子自下而上進(jìn)人一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)后發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則電場(chǎng)方向向 ，進(jìn)入電場(chǎng)后，粒子的動(dòng)能 （填“增加”、“減少”或“不變”）,左,增加,1B. 如圖所示,一束粒子自下而上進(jìn)人一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后發(fā)生偏轉(zhuǎn),則磁場(chǎng)方向向 ,進(jìn)入磁場(chǎng)后，粒子的動(dòng)能 （填“增加”、“減少”或“不變”）,垂直紙面向里,不變,4.一束一價(jià)正離子流垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，若它們飛出電場(chǎng)的偏向角相同（如圖），則可斷定它們進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)

4、：( ) A一定具有相同的質(zhì)量 B一定具有相同的速度 C一定具有相同的動(dòng)能 D一定具有相同的動(dòng)量,04年秋無(wú)錫市期末考試4.,C,05年蘇錫常鎮(zhèn)教學(xué)情況調(diào)查(一) 6,6. 如圖所示是示波管工作原理的示意圖，電子經(jīng)電壓U2加速后以速度v0垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)量為h 兩平行板間的距離為d，電勢(shì)差為U2，板長(zhǎng)為L(zhǎng)為了提高示波管的靈敏度(即每單位電壓引起的偏轉(zhuǎn)量h/U2)，可采取的方法是 ( ) A增大兩板間電勢(shì)差U 2 B減小板長(zhǎng)L C減小兩板間距離d D增大加速電壓U 1,C,2004年海南理綜卷35,圖為示波管中偏轉(zhuǎn)電極的示意圖, 相距為d長(zhǎng)度為l 的平行板A、B加上電壓后，可在

5、A、B之間的空間中（設(shè)為真空）產(chǎn)生電場(chǎng)（設(shè)為勻強(qiáng)電場(chǎng)）。在AB左端距A、B等距離處的O點(diǎn),有一電量為+q、質(zhì)量為m的粒子以初速沿水平方向(與A、B板平行）射入（如圖）。不計(jì)重力，要使此粒子能從C處射出，則A、B間的電壓應(yīng)為 （ ）,A,06年南通一中訓(xùn)練卷8,8. 讓質(zhì)子、氘核、氚核和粒子的混合物由靜止經(jīng)過(guò)同一加速電場(chǎng)加速，然后垂直射人同一勻強(qiáng)電場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，粒子束的條數(shù)為(不計(jì)重力) ( ) A1條 B2條 C3條 D4條,解：粒子加速過(guò)程有qU=1/2 mv2,通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)E，有：,側(cè)移偏向角滿足,不同帶電粒子(電性相同) 的側(cè)移和偏向角均與粒子的參量m、q無(wú)關(guān)。,A,200

6、6年北京卷23,23.(18分)如圖1所示，真空中相距d=5cm的兩塊平行金屬板A、B與電源連接(圖中未畫出)，其中B板接地（電勢(shì)為零）,A板電勢(shì)變化的規(guī)律如圖2所示.將一個(gè)質(zhì)量m=2.010-27 kg,電量q=+1.610-19 C的帶電粒子從緊臨B板處釋放，不計(jì)重力.求： (1)在t=0時(shí)刻釋放該帶電粒子，釋放瞬間粒子加速度的大小; (2)若A板電勢(shì)變化周期T=1.010-5 s,在t=0時(shí)將帶電粒子從緊臨B板處無(wú)初速釋放,粒子到達(dá)A板時(shí)動(dòng)量的大小; (3)A板電勢(shì)變化頻率多大時(shí)， 在t=T/4到t=T/2時(shí)間內(nèi)從緊臨 B板處無(wú)初速釋放該帶電粒子， 粒子不能到達(dá)A板.,解: (1)電場(chǎng)強(qiáng)度,E=U/d=50V/m,帶電粒子所受的電場(chǎng)力,F=qE=810-18N,F=ma,a=F/m=4.0 109 m/s2,(2) 粒子在0T/2時(shí)間內(nèi)通過(guò)的距離為,S=1/2a( T/2)2 =0.05m=d,帶電粒子在t=T/2時(shí)恰好到達(dá)A板,根據(jù)動(dòng)量定理，此時(shí)粒子的動(dòng)量,p=Ft=FT/2= 4.010-23kg m/s,題目,下頁(yè),(3) 帶電粒子在t=T/4t=T/2向A板做勻加速運(yùn)動(dòng)，在t=T/2t=3T/4向A板做勻