带电粒子在电场中的运动.pptx

带电粒子在电场中运动;一、处理带电粒子在电场中运动基本思绪：;2．运动轨迹和过程分析．;例1、一条长为L细线上端固定在O点，下端系一个质量为m，电量为+q小球，将它置于一个很大匀强电场中，小球在B点平衡，细线与竖直方向夹角为α，求：场强E最小值和最小时方向。;练、如图所表示,两平行金属板水平放置并接到电源上,一个带电微粒P位于两板间恰好平衡,现用外力将P固定住（保持其电荷量不变）,然后使两板各绕其中点转过α角,如图中虚线所表示,再撤去外力以后,

则P在两板间（）

A.重力势能将保持不变

B.重力势能将变小

C.电势能将变大

D.电势能将变小;;初始状态：;例2、试验表明，炽热金属丝能够发射电子。在炽热金属丝和金属板间加以电压U=2500V，从炽热金属丝发射出电子在真空中被加速后，从金属板小孔穿出。如图所表示，电子穿出后速度有多大？设电子刚从金属丝射出时速度为零。;ACD;练、(年无锡市)如右图，真空中两块平行金属板与电源连接(图中未画出)，且带正电极板接地，两极板间有场强为E匀强电场，以正极板上一点为原点0，建立坐标轴，一质量为m、带正电、电荷量为q带电粒子(不计重力)，从x轴上坐标为x0处静止释放．

(1)求该粒子在x0处电势能Epx；

(2)试从牛顿第二定律出发，证实该带电

粒子在极板间运动过程中，其动能与电

势能之和保持不变．

;说明：粒子射出速度反向延长线与初速延长线交点平分沿初速方向位移。;（6）求带电粒子离开电场时速度大小。;①假如在偏转电极XX′和YY′之间都没有加电压,则电子枪射出电子沿直线传输,打在荧光屏中心,在那里产生一个亮斑.

②YY′上加是待显示信号电压.XX′上是机器本身锯齿形电压,叫做扫描电压.若所加扫描电压和信号电压周期相同,就能够在荧光屏上得到待测信号在一个周期内改变图象.;练、如右图所表示，在真空中带电粒子P1和P2先后以相同初速度从O点射入匀强电场，它们初速度垂直于电场强度方向，偏转之后分别打在B、C点，且AB＝BC，P1所带电荷量为P23倍，则P1、P2质量之比m1∶m2为()

A．3∶2 B．2∶3

C．4∶3 D．3∶4;练、以下列图所表示为研究电子枪???电子在电场中运动简化模型示意图．在Oxy平面ABCD区域内，存在两个场强大小均为E匀强电场Ⅰ和Ⅱ，两电场边界均是边长为L正方形(不计电子所受重力)．

(1)在该区域AB边中点处由静

止释放电子，求电子离开ABCD

区域位置．

(2)在电场Ⅰ区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域右下角D处离开，求全部释放点位置坐标x、y乘积xy.

(3)若将左侧电场Ⅱ整体水平向左移动L/n(n≥1)仍使电子从ABCD区域左下角D处离开(D不随电场移动)，求在电场Ⅰ区域内由静止释放电子全部位置坐标x、y乘积．;;;;练、如图所表示为示波管结构图,其中电极YY′长L1=5cm,间距d1=2.5cm,其到荧光屏距离x1=32.5cm;电极XX′长L2=10cm,间距d2=2.5cm,其到荧光屏距离为x2=25cm.假如在电子枪上加1000V加速电压,偏转电极XX′、YY′上都没有加电压,电子束从金属板小孔射出后,将沿直线传输,打在荧光屏中心O点,在那里产生一个亮斑.当在偏转电极上加上电压后,试分析下面问题:

(1)在YY′电极上加100V电压,Y接正,XX′电极不加电压.在图中荧光屏上标出亮斑大致位置A.计算出OA距离.

(2)在YY′电极上加100V电压,

Y接正;XX′电极上加100V电压,

X接正.在图中荧光屏上标出亮

斑大致位置B.计算出OB距离.;解析(1)如题图所表示,电子经过加速电压U0后取得速度为v0,由动能定理得U0e=mv02

电子以v0速度进入偏转电压为U1偏转电场,将做类平抛运动,设加速度为a1,则有

设偏转角度为θ1,tanθ1=;(2)电子在竖直方向总偏转量不变,仍为Y,但在水平方向有偏转量,设总偏移为X,同理有;1．复合场有各种情况：重力场、电场、磁场两两组合，或三场都有，这里我们研究是最基本重力场与匀强电场复合场情况．

2．处理方法：受力分析、运动分析是根本，选取恰当规律解答是关键，因为重力与匀强电场力都是恒力，所以又有两种不一样方法．

;(2)等效“重力”法(即等效场)

①理论依据：重力、电场力皆为恒力，二者可叠加，矢量合成，等效为一复合场力．

②适用情况：受力上看，重力、电场力可垂直，亦可不垂直，还可受其它作用力，运动上匀变速可，非匀变速亦可，特适于圆周运动情况．;;练、在电场强度大小为E水平匀强电场中A点,有一个质量为m,带电量为+Q小球,若将小球以初速度v逆着电场方向水平抛出(已知重力