C031.带电粒子在电场中的运动.ppt

* 带电粒子 在电场中的运动 一、带电粒子在匀强电场中的加速 二、带电粒子在匀强电场中的偏转 对偏移公式的讨论 三、示波管的原理 07年广东普宁市华侨中学三模卷6 广东茂名市2007年第一次模考10 2007年物理海南卷6 07年天津五区县重点校联考8 2007高考理综北京卷22 2007年上海卷22 07届12月江苏省丹阳中学试卷17 2007年广东卷6 07年4月苏州中学调研试卷5 2007年重庆卷24 07年江苏省扬州市一模17 带电粒子在电场中的运动 一、带电粒子在匀强电场中的加速 一般情况下带电粒子所受的电场力远大于重力,所以可以认为只有电场力做功。由动能定理W=qU=ΔEk， 此式与电场是否匀强无关，与带电粒子的运动性质、轨迹形状也无关。 若初速度v0=0 则 二、带电粒子在匀强电场中的偏转 ⑴侧移： L v0 m，q θ v0 vy U d y vt θ 不要死记公式，要清楚物理过程。根据不同的已知条件，改用不同的表达形式（已知初速度、初动能、初动量或加速电压等）。 ⑵偏角： 注意到 ,说明穿出时刻的末速度的反向延长线与初速度延长线交点恰好在水平位移的中点。这一点和平抛运动的结论相同。 ⑶穿越电场过程的动能增量： ΔEk=Eqy （注意，一般来说不等于qU） 对偏移公式的讨论 （4） 对于不同的带电粒子 ①若以相同的速度射入，则y∝q/m ②若以相同的动能射入，则y∝q ③若以相同的动量射入，则y∝qm ④若经相同电压U0加速后射入，则 y与 q、m无关,随加速电压的增大而减小，随偏转电压的增大而增大。 三、示波管的原理 Y X Y 偏转电极 X 电子枪 荧光屏 利用两组正交的偏转极板，可以控制电子打在荧光屏上的位置。示意图如右：两组偏转电极分别控制电子在水平、竖直方向的偏转。一般在水平偏转电极上加扫描电压（从左向右周期性 扫描），在竖直偏转电极上 加需要研究的信号。 四、带电物体在电场力和重力共同作用下的运动。 当带电体的重力和电场力大小可以相比时，不能再将重力忽略不计。这时研究对象经常被称为“带电微粒”、“带电尘埃”、“带电小球”等等。 07年广东普宁市华侨中学三模卷6 6．分别为一价和两价的静止铜离子，经过同一电场加速后,再垂直经过同一偏转电场,然后落到一屏上。如图,离子重力不计,以下判断正确的是（ ） A．离子经过加速电场时，二价铜离子受到的电场 力的冲量大 B．在偏转电场中,电场力对两种离子做的功一样多 C．两种铜离子打在屏上时的速度一样大 D．两种铜离子打在屏上的同一点 A D 广东茂名市2007年第一次模考10 10．如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两板正中央射入，Q从下极板边缘入射入，它们最后打在同一点(重力不计)，则从开始射入到打到上板的过程中 （ ） A、它们的运动时间tQ＞tP B、它们所带电量之比qP：qQ=1:2 C、它们的动能增量之比 D、它们的电势能减少量之比 P Q B D 2007年物理海南卷6 6.一平行板电容器中存在匀强电场，电场沿竖直方向。两个比荷（即粒子的电荷量与质量之比）不同的带正电的粒子a和b，从电容器的P点（如图）以相同的水平速度射入两平行板之间。测得a和b与电容器极板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1:2。若不计重力，则a和b的比荷之比是 （ ） Ａ.　1:2??????????? B.　1:8??????　??? C.　?2:1??　???????D.　?4:1 P 解: D 07年天津五区县重点校联考 8 8．一个一价和二价的静止铜离子，经过同一电压加速后，再垂直射入同一匀强偏转电场，然后打在同一屏上，屏与偏转电场方向平行，下列说法正确的是 （ ） A．二价铜离子打在屏上时的速度小 B．离开偏转电场后,二价铜离子飞到屏上用的时间长 C．离子经加速电场加速过程中，二价铜离子受电场力的冲量大 D．在离开偏转电场时，两种离子在电场方向上的位移不相等 C 解见下页 解： 可见离开偏转电场时，两种离子的偏移相等， D错. 离开偏转电场后, 在初速度方向仍以v0做匀速运动，可见二价铜离子飞到屏上用的时间短，B错. 铜离子离开偏转电场时为vt ，离开偏转电场后做匀速直线运动，打在屏上时的速度仍为vt ， 可见二价铜离子打在屏上时的速度大， A错. 加速过程中， 可见二价铜离子受电场力