带电粒子在匀强电场中的运动.pptVIP

解：按题意画出示意图如图示：dRv0（1）极间场强（2）α粒子在极板间运动的加速度（3）由得：第29页，课件共54页，创作于2023年2月2007年上海卷2222．（13分）如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场。电量为q、动能为Ek的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力。abcdE（1）若粒子从c点离开电场，求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能；（2）若粒子离开电场时动能为Ek，则电场强度为多大？第30页，课件共54页，创作于2023年2月解:（1）abcdEL＝v0t，所以所以（2）若粒子由bc边离开电场，L＝v0t，所以若粒子由cd边离开电场，所以第31页，课件共54页，创作于2023年2月07届12月江苏省丹阳中学试卷1717．(15分)如图所示，竖直平行直线为匀强电场的电场线，电场方向未知，A，B是电场中的两点，AB两点的连线长为l且与电场线所夹的锐角为θ．一个质量为m，电荷量为－q的带电粒子以初速度v0。从A点垂直进入电场，该带电粒子恰好能经过B点．不考虑带电粒子的重力大小．(1)根据你学过的物理学规律和题中所给的信息，对反映电场本身性质的物理量(例如电场方向)，你能作出哪些定性判断或求得哪些定量结果?(2)若仅知道带电小球的电荷量－q、初动能Ｅk0以及AB两点的连线与电场线所夹的锐角θ三个量，对反映电场本身性质的物理量，你能求得哪些定量结果?ABv0θ第32页，课件共54页，创作于2023年2月解：（1）因粒子带负电且向下偏转，故电场力方向向下，所以电场方向竖直向上。水平方向匀速运动，有：lsinθ=v0t竖直方向做初速度为零的匀加速运动，有解得加速度：由qE=ma，得电场强度大小B点的电势高于A点的电势,有A、B两点间的电势差为：第33页，课件共54页，创作于2023年2月（2）设初速度大小为v0，小球过B点竖直分速度为vy，瞬时速度为vB，水平和竖直位移分别为x和y，则有：y=vyt/2x=v0t而y/x=cotθ由动能定理得：所以A、B间的电势差第34页，课件共54页，创作于2023年2月2007年重庆卷24题目：飞行时间质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的荷质比q/m.如图1,带正电的离子经电压为U的电场加速后进入长度为L的真空管AB,可测得离子飞越AB所用时间t1.改进以上方法，如图2,让离子飞越AB后进入场强为E（方向如图）的匀强电场区域BC,在电场的作用下离子返回B端，此时，测得离子从A出发后飞行的总时间t2,（不计离子重力）（1）忽略离子源中离子的初速度，①用t1计算荷质比;②用t2计算荷质比.离子束真空管ABULt1图1离子束真空管EABCt2UL图2（2）离子源中相同荷质比离子的初速度不尽相同，设两个荷质比都为q/m的离子在A端的速度分别为v和v′（v≠v′）,在改进后的方法中，它们飞行的总时间通常不同，存在时间差Δt.可通过调节电场E使Δt=0.求此时E的大小.第35页，课件共54页，创作于2023年2月①设离子带电量为q,质量为m,经电场加速后的速度为v,则解:(1)(1)离子飞越真空管AB做匀速直线运动，则L=vt1(2)(3)②离子在匀强电场区域BC中做往返运动,设加速度为a,则qE=ma(4)(5)由(1)、(4)、（5）式得离子荷质比或(6)第36页，课件共54页，创作于2023年2月两离子初速度分别为v、v′,则(7)(8)(9)要使Δt＝0,则须(10)所以(11)第37页，课件共54页，创作于2023年2月07年江苏省扬州市一模17如图(a)所示，平行金属板A和B的距离为d，它们的右端安放着垂直金属板的靶MN。现在A、B板上加上如图(b)所示的方波形电压，t=0时A板比B板的电势高，电压的正向值为U0，反向值也为U0，现有由质量为m的带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束，从AB的中点O以平行于金属板方向OO′的某一初速射入。设粒子能全部打在靶MN上，而且所有粒子在AB间的飞行时间均为t，不计重力影响，试问：(1)在距靶MN的中心O′点多远的范围内有粒子击中?(3)电场力对每个击中靶MN的带电粒子所做的总功是否相等?若相等，请证明并求出此功的数值