高中物理选修3-1-带电粒子在电场中运动课件.ppt

;;带电体在电场中受力分析;例2 用细线将一质量为m，电荷量为 q 的小球悬挂在开花板下方，设空 间存在水平方向的匀强电场，当 小球静止时把细线烧断，那么此 后小球将____________________ __________运动。;例3 如图，平行金属板水平放置并接到直流电 源上，一个带电微粒 P 恰好静止在两板之 间。现用外力将 P 固定住，然后固定导线 各接点，使两板均匀转过 α角，再撤去外 力，则 P 在两板间将 （ ） A. 保持静止 B. 水平向左做直线运动 C. 向右下做直线运动 D. α大小未知，无法确定 P 运动状态;带电体在电场中的平衡问题; 例5 现要测量一个带电小球（小球质量已知，设为 m）的带电量，某同学设计如下测量方案：取一个和带电小球完全相同的不带电小球，使两小球接触后分开，然后分别用等长的绝缘细线悬挂起来，测出它们稳定后悬线偏离竖直方向的夹角为θ，从而算出小球的带电量。你认为他的方案是否可行？若可行，则还需测量哪些物理量，并推导出小球所带电量的表达式。 ;例6 如图所示，两根长为的绝缘细线上端固定在 O 点，下端各悬挂质量为的带电小球 A、B，A、B 带电分别为 +q、-q。今在水平向左的方向上加匀强电场，场强 E，使连接 AB 长为的绝缘细线拉直，使两球处于静止状态，问：要使两小球处于这种状态，外加电场 E 的大小为多少？ ;例7 两个质量相同，分别带有等值异号电荷的小球，先将它们用绝缘细线连接再用另一绝缘细线拴住带正电荷的小球，将它们悬挂于O点，整个装置处于水平向右的匀强电场中，平衡后，它们的正确位置是下图示中的哪一个？ ;例 8电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的。原理如图所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接，;;方法1：;方法2：;例 9 三块相同的金属平行板 A、B、D自上而下水平放置，间距分别为 h 和 d，如图所示。A、B 两板中心开孔，在 A 板的开孔上搁有一金属容器 P 且与 A 板接触良好，其内盛有导电液体。A 板通过闭合的电键与电池的正极相连，B 板与电池的负极相连并接地，电池提供 A、B 两极板电压为U0，容器 P 内的液体在底部小孔 O 处形成质量为m，带电量为 q 的液滴后自由下落，穿过 B 板的开孔 O` 落在 D 板上，其电荷被D 板吸咐，液体随即蒸发，接着容器顶部又形成相同的液滴自由下落，如此继续，设整个装置放在真空中。求： (1)第一个液滴到达 D 板的速度为多少? (2) D 板最终可达到的电势为多少?;带电粒子在非匀强电场中的加速;归纳与总结：;例11 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（设电势差均为U） ( 　　 );直线加速器;;v0;偏转粒子的运动性质;v0;② 偏转距离 y ;③ 偏转方向 θ ;例12 两个相同的平行金属板的长度为 l = 6.0 cm，相距 d = 2 cm，极板间电压 U = 200V。一个电子沿平行于板面的方向射入电场中，射时的速度 v0 = 3.0×107 m/s。求： 电子射出电场时，沿垂直于板方向偏移距 离y； (2) 偏转的角度θ； (3) 电子的电势能、机械能、能量如何变化； (4) 电子射出极板后做什么运动？ ;例13质量为m、带电量为q的粒子以初速度v0从中线垂直进入偏转电场，刚好离开电场，它在离开电场后偏转角正切为0.5，则下列说法中正确的是 （ ） A. 如果偏转电场的电压为原来的一半，则粒子 离开电场后的偏转角正切为0.25 B. 如果带电粒子的比荷为原来的一半，则粒子 离开电场后的偏转角正切为0.25 C. 如果带电粒子的初速度为原来的2倍，则粒 子离开电场后的偏转角正切为0.25 D. 如果带电粒子的初动能为原来的2倍，则粒 子离开电场后的偏转角正切为0.25;例14 试证明下图中，带电粒子垂直进 入偏转电场，离开电场时，粒子 好象是从入射线中点直接射出来 的。;加速 → 偏转;例15 如图，电子在电势差为 U1 的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为 U2 的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行。整