内容正文:
10.5 带电粒子在电场中的运动
第一课时 带电粒子在电场中加速
第十章 静电场中的能量
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2.通过分析,理解多级加速器的工作原理。
学习目标及任务
1.会运用力与运动、功能关系两个角度研究带电粒子在电场中的的加速问题,并能进行简单的应用;
电场中的带电粒子一般可分为两类:
1、带电的基本粒子:如电子,质子,a粒子,正负离子等。这些粒子所受重力和电场力相比小得多,一般都不考虑重力。(但并不能忽略质量)
2、带电微粒:如带电小球、液滴、尘埃等。除有说明或暗示外,一般都考虑重力。
带电粒子在电场中的两类基本运动:
一、常电粒子在电场中的直线加速
二、带电粒子在电场中的偏转
加速带电粒子用于医疗实践
“质子疗法”
先将质子加速到具有较高的能量,再将它引向轰击肿瘤,杀死细胞;
“放射疗法”
将被加速后的电子轰击重金属靶,产生出的放射线用于医学治疗。
在原子物理、核物理领域,带电粒子被加速成高能粒子,轰击原子、原子核,帮助人类认识物质微观结构。
研究带电粒子在电场中的运动
1.研究物体运动的一般思路是什么?
2.决定物体做什么运动的条件又是什么?
研究运动的基本思想
1、运动和力的观念
(思路1)
(1)研究对象的初速度v和加速度a
(2)决定物体做什么运动的条件
例如:匀变速运动→加速度恒定
直(曲)线运动→v与a的方向关系
加(减)速运动→v与a的夹角关系
2、功和能的观念
(思路2)
带电粒子在电场中的加速
观念
运动和力
规律
问题
功和能
牛顿运动定律
匀加速直线运动规律
静电力做功
动能定理
属于匀强电场,涉及运动时间等描述运动过程的物理量
①涉及位移、速率等动
能定理公式中的物理量
②非匀强电场的情景
解决问题
例题1:如图所示,真空中平行金属板A、B之间的距离为d,有一个质量为m电荷量为q的正粒子位于A板旁,给两金属板加直流电压U,把两板间的电场看做匀强电场。求:该粒子从A板由静止开始运动到达B板时的速度VB。
利用运动和力的观念
利用功和能的观念
VB2=2ad
F=ma
其中
F=qE
U=Ed
其中 W=qU
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解决问题
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