第十章

靜電場(chǎng)中的能量10.5：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、復(fù)習(xí)回顧【運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式】【牛頓第二定律內(nèi)容】【動(dòng)能定理】【物體做直線運(yùn)動(dòng)的條件】【靜電力做功的計(jì)算方法】二、新課導(dǎo)入電子被加速器加速后轟擊重金屬靶時(shí)，會(huì)產(chǎn)生射線，可用于放射治療。電子在加速器中是受到什么力的作用而加速的呢?在原子物理、核物理等領(lǐng)域，帶電粒子被加速成高能粒子，轟擊原子、原子核，幫助人類認(rèn)識(shí)物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)。帶電粒子在電場(chǎng)中的加速第一部分一、問題思考ABUdE+Fv如圖，一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電荷q的粒子，只在靜電力的作用下由靜止開始從正極板A向負(fù)極板B運(yùn)動(dòng)。試計(jì)算粒子到達(dá)負(fù)極板時(shí)的速度？方法一：動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)

主要用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律一、問題思考ABUdE+Fv如圖，一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電荷q的粒子，只在靜電力的作用下由靜止開始從正極板A向負(fù)極板B運(yùn)動(dòng)。試計(jì)算粒子到達(dá)負(fù)極板時(shí)的速度？方法二：能量觀點(diǎn)

——利用動(dòng)能定理總結(jié)：粒子加速后的速度只與加速電壓有關(guān)。二、延伸思考思考：若兩極板間不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，該用何種方法求解？若粒子的初速度為零,則:若粒子的初速度不為零,則:能量觀點(diǎn)——?jiǎng)幽芏ɡ砣⒖偨Y(jié)分析1、方法：分析帶電粒子加速的問題，常有兩種思路∶（1）利用牛頓第二定律結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式分析（2）利用靜電力做功結(jié)合動(dòng)能定理分析。2、方法選擇：（1）當(dāng)解決的問題屬于勻強(qiáng)電場(chǎng)且涉及運(yùn)動(dòng)時(shí)間等描述運(yùn)動(dòng)過程的物理量時(shí)，適合運(yùn)用第一種思路分析;（2）當(dāng)問題只涉及位移、速率等動(dòng)能定理公式中的物理量或非勻強(qiáng)電場(chǎng)情景時(shí)，適合運(yùn)用第二種思路分析。四、練習(xí)與應(yīng)用四、練習(xí)與應(yīng)用四、練習(xí)與應(yīng)用五、拓展思考電荷能不能在電場(chǎng)中走出一條我們想要的曲線呢？帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)第二部分一、問題思考如圖，一帶電粒子以垂直勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向以初速度v0

射入電場(chǎng)，若不計(jì)粒子的重力，帶電粒子將做什么運(yùn)動(dòng)？1.受力分析：僅受豎直向下的電場(chǎng)力做類平拋運(yùn)動(dòng)2.運(yùn)動(dòng)分析：v0q、mLd----------+++++++++U++垂直電場(chǎng)方向：勻速直線運(yùn)動(dòng)沿電場(chǎng)方向：初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)二、問題跟進(jìn)Ld+-------------

+++++++++++

Uv0q、mF+vv0vyyθ偏轉(zhuǎn)角（偏向角）偏移距離（側(cè)移距離或側(cè)移量）如圖，粒子以初速度v0射入電場(chǎng)，求射出電場(chǎng)時(shí)沿垂直于板面方向偏移距離y和速度偏轉(zhuǎn)角θ。三、問題突破Ld--------+++++++++Uv0q、m++vyθvv0y1.飛行時(shí)間：3.豎直分速度：2.豎直分位移：4.速度偏轉(zhuǎn)角：四、規(guī)律總結(jié)1、初速度相同的帶電粒子，無論m、q是否相同，只要q/m相同，則偏轉(zhuǎn)距離y和偏轉(zhuǎn)角度θ都相同。(即軌跡重合)當(dāng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的U、L、d一定：Ld----------+++++++++Uv0q、m++v