10.5 带电粒子在电场中的运动 课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

10.5带电粒子在电场中的 运动 浙江外国语学院附属镇雄中学 郭堂会 合作探宪1 一、带电粒子的加速 A 【情境一】如图所示，在加上电压U并处于 真空中相距d的平行金属板间有一正电荷q,质 量为m,只在电场力作用下从静止释放。求粒 子到达B板的速度。 问题1：求金属板间的电场强度E? 问题2：求电荷的加速度？ 问题3：电荷到达B板速度为多大？ 问题4：还有其他方法求电荷到达B板的速度吗？ 合作探完1 思考 若两极板间不是匀强电场，该用何 种方法求解？为什么？ 若粒子的初速度为零，则： 若粒子的初速度不为零，则： 即学即练 例1、炽热的金属丝可以发射电子。在金属丝和金属板间 加以电压U=2500V,发射出的电子在真空中被加速后，从金 属板的小孔穿出。电子射出后的速度有多大？设电子刚从 金属丝射出时的速度为零。 解：电子电荷量为e,根据动能定理可得 mw2=gU→v 2eU 2 me 金属丝 金属板 2×1.6×10-19×2500 m/s 0.91×10-30 =3×10m/s 合作探究日 二、带电粒子的偏转 【情境二】如图一带正电粒子以初速度v沿平行 极板方向射入电场，极板间电压为U,板间距离为 d,若不计粒子的重力，带电粒子将做什么运动？ d 问题1：粒子在电场中受到哪些力？ 问题2：带电粒子的初速度与合力之间 有什么关系？ 问题3：带电粒子做什么运动？ 问题4：带点粒子的运动与平抛运动 有什么共同点？ 合作探完2 二、带电粒子的偏转 问题5：求粒子在电场中运动的时间 Vx=Vo 水平方向 ++++++++干 L=Vol 问题6：求粒子从电扬中射出的偏移距离Y和偏转角度 U 竖直方向 qUL a= F=q vy=at m md mdv o =a2三、I 1 qUL? 2 mdv tan 0=- qUL Vo mdv 即学聊练 例1、如图所示，相距为d长度为L的平行板AB加上电压后，可 在A、B之间的空间中产生电场，在A、B左端距AB等距离处的 O点，有一电量为+q质量为m的粒子以初速度V沿水平方向（与 A、B板平行)射入.不计重力，要使此粒子能从C处射出，则A、B 间的电压应为(A) A.d'mv B. 1'mvo ++++++++ 9d2 Vo Imvo D. gmvo gd gl 合作探究2 讨论：带电粒子能不能射出电场？ 1.当X=L时： Y<d/2 能射出电场 Y>d/2—不能射出电场 2.当Y=d/2时： X>L—能射出电场 偏转量： Y-qUL2 X<L一不能射出电场 2md哈 偏转角： tan0=9UL 3.临界状态： md哈 当X=L时Y=d/2 能力提升1 刀带电粒子的加速和偏转 vo 2Uq m A B ++++++++干 U, 静止 能力提升1 刀带电粒子的加速和偏转 偏移量” 电子呢 A B +++++++++ U: 0 静止 UL y= 9U2L2 2md喝 AdU 与粒子等无关