带电粒子在电场中的运动 赵家良.ppt

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1、带电粒子在电场中的运动物理组赵家良带电粒子在匀强电场中的运动一、教学目标1．了解带电粒子在电场中的运动——只受电场力，带电粒子做匀变速运动。2．重点掌握初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动(类平抛运动)。3．渗透物理学方法的教育：运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，不计粒子重力。二、重点分析初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中运动，沿电场方向(或反向)做初速度为零的匀加速直线运动，垂直于电场方向为匀速直线运动。三、主要教学过程1．带电粒子在电场中的运动情况⑴．若带电粒子在电场中所受合力为零时，即∑F＝0时，粒子将保持静止状态或匀速直

2、线运动状态。例带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电?⑵．若∑F≠0且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动。(变速直线运动)打入正电荷，将做匀加速直线运动。打入负电荷，将做匀减速直线运动⑶．若∑F≠0，且与初速度方向有夹角(不等于0°，180°)，带电粒子将做曲线运动结论：带电粒子的加速:qU=mv2/22．若不计重力，初速度v0⊥E，带电粒子将在电场中做类平抛运动。板间距为d，板长为l，初速度v0，板间电压为U，带电粒子质量为m，带电量为+q⑴．粒子在与电场方向垂直的方向上做匀速直线运动，x=v0t；在沿电场方向做初

3、速度为零的匀加速直线运动，y=at2/2，称为侧移。若粒子能穿过电场，而不打在极板上，侧移量为多少呢?⑵．射出时的末速度与初速度v0的夹角φ称为偏向角。⑶．vt反向延长线与v0延长线的交点在L/2处即B为OC中点注：以上结论均适用于带电粒子能从电场中穿出的情况。如果带电粒子没有从电场中穿出，此时v0t不再等于板长l，应根据情况进行分析。3．设粒子带正电，以进入电压为的电场，将做匀加速直线运动，穿过电场时速度增大动能增大，所以该电场称为加速电场。进入电压为的电场后，粒子将发生偏转，设电场称为偏转电场。结论：带电粒子的偏转x=v0tL=v0ty=at2/

4、2F=maE=F/q由上可知，y=quL2/(2mdv02)vt=attanφ=quL/(mdv02)φvyOˊBOyq+—vφV0V0作出末速度v的反向延长线，交入射线于Oˊ点，可证，它的物理意义是，粒子好像是从入射线中点Oˊ点直接射出一样。使带电粒子先加速后偏转在电子技术中的应用——示波器。示波管构造及工作原理电子枪：发射并加速电子偏转电极YYˊ：使电子束竖直方向偏转XXˊ：使电子束水平方向偏转荧光屏玻壳（三）课堂小结1．带电粒子在匀强电场中的运动：加速和偏转。处理方法：运动学观点或能的观点。2．示波管的构造及工作原理