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《高二物理第9讲：带电粒子在电场中的运动（教师版）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第9讲带电粒子在电场中的运动（教师版）C（^大脑体操）作业完成情况）©知识梳理）1.带电粒子在电场中的加速带电粒子沿与电场线平行的方向进入电场，带电粒子将做加（减）速运动.有两种分析方法：⑴用动力学观点分析：a=业,E==v—v^=2ad.mci（2）用功能观点分析：粒子只受电场力作用，电场力做的功等于物体动能的变化.qU」212~2/nv~2//1Vq2.带电粒子在匀强电场中的偏转（1）研究条件：带电粒子垂直于电场方向进入匀强电场.（2）处理方法：类似于平抛运动，应用运动的合成与分解的方法.①沿初速度方向做匀速直线运动，运动时间广=丄Vo②沿电场力方向，做匀加速直线运动特色讲
2、解）例1.如图所示，M、7是真空中的两块平行金属板，质量为叭电荷量为q的带电粒子，以初速度V。由小孔进入电场，当M、N间电压为U吋，粒子恰好能到达7板，如果要使这个带电粒子到达队"板间距的+后返冋，下列措施中能满足要求的是（不计带电粒子的重力）（）]A.使初速度减为原来的+B.使M、N间电压加倍nC.使M、N间电压提高到原来的4倍D.使初速度和M、71'可电压都减为原来的*」/MN解析：由qE・l=ynv0,当％变为乎％时/变为因为qE=£所以qE・1=£・/=如£,通过分析知〃、〃选项正确。答案：BD例2.—束带有等量电荷量的不同离子从同一点垂直电场线进入同一匀强偏转电场，飞
3、离电场后打在荧光屏上的同一点，贝朕）A.离子进入电场的初速度相同B.离子进入电场的初动量相同C.离子进入电场的初动能相同〃.离子在电场中的运动时间相同解析由题意知，不同粒子的偏转距离相同，『母尸詈€尸老台故选项C正确•答案：c例3.如图8所示，気、宛、氟的原子核自初速为零经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，那么（）//.经过加速电场过程，电场力对毎核做的功最多B.经过偏转电场过程，电场力对三种核做的功一样多C三种原子核打在屏上吋的速度一样大D.三种原子核都打在屏上的同一位置上解析：同一加速电场、同一偏转电场，三种粒子带电荷量相同，在同一加速电场中电场力对它
4、们做的功都相同，在同一偏转电场中电场力对它们做的功也相同，川错，〃对；由于l2Uf质量不同，所以打在屏上的速度不同，C错；再根据偏转距离公式或偏转角公式yrF，tan0=£防知，与带电粒子无关，〃对.答案：BD例4.如图所示，带正电的粒子以一定的初速度w沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出，己知板长为L,平行板间距离为d,板间电压为U,带电粒子的电荷量为q,粒子通过平行板的时间为t,则（不计粒子的重力）（）A.在前*时间内，电场力对粒子做的功为严B.在后》时间内，电场力对粒子做的功为弓2C.在粒子下落前扌和后#的过程屮，电场力做功之比为1：2D.在粒子下
5、落前扌和后#的过程屮，电场力做功之比为1：1解析粒子在电场中做类平抛运动的加速度为EqUqmdm't时间内加速度方向上的位移y=
6、at2=^,前*加速度方向上的位移y】#普春后*加速度方向上的位移y2二y-yi=
7、d.由公式W二F/可知前*、后*、前#、后#电场力做的功分别为Wi冷qU,W2=
8、qU,W3=
9、qU,W4=^qU.答案BD例5.如图所示，在一块足够大的铅板A的右侧固定着一小块放射源P,P向各个方向放射出电子，速率为IO?m/s.在A板右方距A为2⑶处放置一个与A平行的AB金属板B,在B、A之间加上直流电压.板间的匀强电场场强E=3.64X101NC、方向水平向左.
10、已知电子质量m=9.1x1031kg.电荷量e二1.6x10叱,求电子打在B板上的范围站O解析电子离开放射源后做匀变速运动.初速度垂直板的电子直接沿电场线运动到B板的0点.其他电子打在以0点为中心的周围某一位置.设初速度与板平行的电子打在B板上的N点，且距0点最远.电子竖直方向上的分运动丽二v°t①1pP水平方向上的分运动呵-t2②将V0=107m/s,10e二1.6叱，10m=9.13110E=3.641WC.10d二2「分代入①②求得莎10=2.5-2沪2.5cm.即电子打在B板上的范围是以0为圆心，以2.5沏为半径的圆面.答案：以0为圆心，以2.5⑵为半径的圆血.例6.如
11、图10所示，A为粒子源，F为荧光屏.在A和极板B间的加速电压为Uh在两水平放置的平行导体板C、D间加有偏转电压血现分别有质子和粒子（氨核）由静止从A发出，经加速后以水平速度进入C、D间，最后打到F板上.不计粒子的重力，它们能打到F的同一位置上吗？解析设粒子的质量为m,带电荷量为q,偏转电场的极板长为L,两板间距为d.在加速过程中由动能定理有：qU】二苏£加速度尸譽U2qdm在偏转电场中，粒子的运动时间t吐沿电场方向上的速度v‘=at粒子射出电场时速度的偏转角度设为（）vztan0=Vo偏移量
