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1、带电粒子在电场中的运动一、带电粒子在电场中的直线运动1、在匀强电场中(不计重力)运动角度：能量的角度：2、在非匀强电场中：一般从能的角度例1、如图所示，水平放置的A、B两平行金属板相距h，上板带正电。现有质量是m、带电量为+q的小球，在板下方距离B为H的P处，以初速度V0竖直向上运动，并从B板小孔进入板间电场。欲使小球刚好打到A板，求A、B间的电势差UABABhHPV0解法一：利用牛顿运动定律和运动学公式:小球从P到B：小球从B到A：又解得:+++++++-------例1、如图所示，水平放置的A、B两平行金属板相距h，
2、上板带正电。现有质量是m、带电量为+q的小球，在板下方距离B为H的P处，以初速度V0竖直向上运动，并从B板小孔进入板间电场。欲使小球刚好打到A板，求A、B间的电势差UABABhHPV0+++++++-------解法二：小球从P到A的全过程，由动能定理有:解得:例2：如图，在A处有一静止的带电体，若P处有一群静止的质子和α粒子，只在电场力作用下由P运动到Q，则到Q时质子和α粒子的速度之比为（）B2:1C4:1A:1D1:APQ⊕A关于重力是否考虑的问题1、题目明确了重力不计或不能忽略重力的情况2、题目未明确的情况下:a:
3、基本粒子(如电子、质子、离子等)重力一般忽略.b:带电颗粒(如液滴、尘埃、小球等)重力一般不能忽略.讨论:二、带电粒子在电场中的偏转当带电粒子以初速度、V0垂直进入匀强电场时:1、受力及运动状态仅受电场力且与V0垂直,故作类平抛运动.2、处理方法:类比平抛运动3、基本公式:VVxVy------V0++++++U例3、如图,设质量为m,电量为q的带电粒子以初速度V0沿垂直于电场的方向进入长为L,间距为d,电势差为U的平行金属板间的匀强电场中,若不计粒子的重力.(1)粒子穿越电场的时间t粒子在垂直电场方向以V0做匀速直线运
4、动,L=V0t,(2)粒子离开电场时的速度V粒子沿电场方向做匀加速直线运动,加速度粒子离开电场时平行电场方向的分速度所以:L得VVxVy------V0++++++U例3、如图,设质量为m,电量为q的带电粒子以初速度V0沿垂直于电场的方向进入长为L,间距为d,电势差为U的平行金属板间的匀强电场中,若不计粒子的重力.L(3)粒子离开电场时的侧移距离y(4)粒子离开电场时的速度偏角所以:y因为初速度为0,AB间为匀强电场,粒子在AB间做匀加速直线运动----练习１:如图所示AB、CD为平行金属板,A、B两板间电势差为500V
5、,C、D始终和电源相接,测的其间的场强为104V/m,一质量为2.5×10-24㎏,电荷量为8×10-16C的带电粒子(重力不计)由静止开始,经A、B加速后穿过CD发生偏转,最后打在荧光屏上,已知C、D极板长均为4cm,荧光屏距CD右端的距离为3cm,问:(1)粒子带正电还是带负电?++++DABSLOC分析:(2)在竖直电场中因为有水平初速度,粒子做类平抛运动(3)出电场后,因为合外力为0粒子做匀速直线运动.(1)粒子带正电(2)粒子打在荧光屏上距O点下方多远处?----++++DABSLOC解答:出AB电场时速度水平
6、方向:竖直方向:其中由此得到代入数据可得(3)粒子打在荧光屏上时的动能为多大?----++++DABSLOC由刚刚的推导知道:所以粒子打在荧光屏上动能:代入数据可得带电粒子在各类电场中运动性质取决于:(1)受力情况(2)初始状态再由运动的有关规律或动量,能量的有关规律来求解小结:练习２：如图从F处释放一个无初速度电子向B板方向运动,指出下列对电子运动描述中,正确的是(设电源电动势均为U):()FADCBA电子到达B板时的动能是UevB电子从B板到达C板时动能的变化量为零C电子到达D板时动能时UevＤ电子在Ａ板与Ｄ板间作往
7、返运动ＡＢＤ
