1、F=qE,電場(chǎng)強(qiáng)度,電勢(shì)差,學(xué)習(xí)運(yùn)用電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)力等概念研究帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度、速度、位移等物理量的變化;,學(xué)習(xí)運(yùn)用電勢(shì)差、電場(chǎng)力做功等概念研究帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量的轉(zhuǎn)化.,第一章 靜電場(chǎng),1.9 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1,帶電粒子在電場(chǎng)中 要受到哪些力的作用?,通常要受到重力和電場(chǎng)力,一個(gè)電子的質(zhì)量為0.9110-30 kg, 電荷量e=1.610-19 C，當(dāng)它位于E=5104V/m的電場(chǎng)中時(shí): 受到的重力G為多大？ 受到的電場(chǎng)力F為多大？ F/G=？你會(huì)發(fā)現(xiàn)什么？,G=mg=910-30N,F/G=11015,F=qE=810-15N,電子、質(zhì)子、離子等微觀帶電粒子

2、所受重力一般遠(yuǎn)小于電場(chǎng)力，重力可以忽略（有說(shuō)明或暗示除外）。,注意：忽略粒子的重力并不是忽略粒子的質(zhì)量,3、帶電體：是否考慮重力，要根據(jù)題目暗示或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)判定.,1、微觀帶電粒子：如電子、質(zhì)子、離子等. 帶電粒子所受重力一般遠(yuǎn)小于電場(chǎng)力， 一般都不考慮重力(有說(shuō)明或暗示除外).,2、宏觀帶電微粒：如帶電小球、液滴、塵埃等. 一般都考慮重力(有說(shuō)明或暗示除外).,帶電體一般可分為兩類：,帶電粒子在電場(chǎng)中,受電場(chǎng)力,產(chǎn)生加速度,使速度變化,利用電場(chǎng) 使帶電粒子,加速,偏轉(zhuǎn),一、,+qm V0,V=?,怎樣求粒子加速后到達(dá)另一板的速度?,1、動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)：,U,d,E,F,v,由牛頓第二定律：,由運(yùn)

3、動(dòng)學(xué)公式：,初速度不為零呢？,只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng),一、帶電粒子的加速,電場(chǎng)力:F=qE,2、能量觀點(diǎn)：,U,d,E,v,由動(dòng)能定理：,適用于 任何電場(chǎng),一、帶電粒子的加速,電場(chǎng)力做功:W=qU,速度v與電勢(shì)差U、比荷q/m的平方根成正比 與距離d無(wú)關(guān),初速度不為零呢？,用動(dòng)能定理解題簡(jiǎn)便,電場(chǎng)力:,加速度:,末速度:,一、帶電粒子的加速 小結(jié),1、動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)：,運(yùn)行時(shí)間:,2、能量觀點(diǎn)：,電場(chǎng)力做功:W=qU,例題1：熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子。在金屬絲和金屬板間加以電壓U=2500V，發(fā)射出的電子在真空中加速后，從金屬板的小孔穿出。電子穿出時(shí)的速度有多大？設(shè)電子剛離開(kāi)金屬絲時(shí)的速度為零。,解:根

4、據(jù)動(dòng)能定理得:,例題1：熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子。在金屬絲和金屬板間加以電壓U=2500V，發(fā)射出的電子在真空中加速后，從金屬板的小孔穿出。電子穿出時(shí)的速度有多大？設(shè)電子剛離開(kāi)金屬絲時(shí)的速度為零。,電荷量為e的電子從金屬絲移動(dòng)到金屬板, 兩處的電勢(shì)差為U，電勢(shì)能減少量為eU. 減少的電勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為電子的動(dòng)能:,解：,1、下列粒子由靜止經(jīng)加速電壓為U的電場(chǎng)加速后，哪種粒子動(dòng)能最大 （ ） 哪種粒子速度最大 （ ） A、質(zhì)子 B、電子 C、氘核 D、氦核,例與練,與電量成正比,與比荷平方根成正比,D,B,1、真空中有一對(duì)平行金屬板,相距6.2cm,兩板電勢(shì)差為90V。二價(jià)的氧離子由靜止開(kāi)始加速,

5、從一個(gè)極板到另一個(gè)極板時(shí),動(dòng)能是多大? 這個(gè)問(wèn)題有幾種解法?哪種解法比較簡(jiǎn)便?,2、如圖所示，M、N是在真空中豎直放置的兩塊平行金屬板，質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子，以極小的初速度由小孔進(jìn)入電場(chǎng)，當(dāng)M、N間電壓為U時(shí)，粒子到達(dá)N板的速度為v，如果要使這個(gè)帶電粒子到達(dá)N板的速度為2v ，則下述方法能滿足要求的是 （ ）A、使M、N間電壓增加為2U B、使M、N間電壓增加為4U C、使M、N間電壓不變，距離減半 D、使M、N間電壓不變，距離加倍,例與練,M,N,U,d,v與電壓平方根成正比,B,3、如圖M、N是在真空中豎直放置的兩塊平行金屬板，質(zhì)量為m電量為-q的帶電粒子，以初速度V0由小孔進(jìn)入

6、電場(chǎng)，當(dāng)M、N間電壓為U時(shí)，粒子剛好能到達(dá)N板，如果要使這個(gè)帶電粒子能夠到達(dá)M、N兩板間距的1/2處返回，則下述方法能滿足要求的是 （ ）A、使初速度減半B、使M、N間電壓加倍C、使M、N間電壓提高4倍D、使初速度和M、N間電壓都加倍,例與練,M,N,U,d,-,v0,B,2、某種金屬板M受到某種 紫外線照射時(shí)會(huì)不停地發(fā)射電 子,射出的電子具有不同的方向, 其速度大小也不相同。在M旁 放置一個(gè)金屬網(wǎng)N。如果用導(dǎo)線 將MN連起來(lái),M射出的電子落到 N上便會(huì)沿導(dǎo)線返回M,從而形成 電流?，F(xiàn)在不把M、N直接相連,而按圖1.9-11那樣在M、N之間加一個(gè)電壓U，發(fā)現(xiàn)當(dāng)U12.5V時(shí)電流表中就沒(méi)有電流。 問(wèn):被這種紫外線照射出的電子，最大速度是多少？,4、如圖所示的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，A、B的電勢(shì)差UAB100V，一個(gè)質(zhì)量為m=2.010-12kg、電量為q=-5.010-8C的帶電粒子，以初速度v0 =3.0103m/s由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，求粒子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速率。（不計(jì)粒子重力）,例與練,q為負(fù),5、如圖所示，A、B為平行金屬板電容器，兩板間的距離為d，在A板的缺口