1、1.9 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),關(guān)于重力是否考慮的問(wèn)題,1 、題目明確了重力不計(jì)或不能忽略重力的情況,2 、題目未明確的情況下:,a)基本粒子(如電子、質(zhì)子、離子等)重力一般忽略.,b)帶電顆粒(如液滴、塵埃、小球等)重力一般不能忽略.,討論:,1帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況（平衡、加速和減速）,若帶電粒子在電場(chǎng)中所受合力為零時(shí)，即F0時(shí)，粒子將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。,分析：帶電粒子處于靜止?fàn)顟B(tài)，F(xiàn)0，Eq=mg，因?yàn)樗苤亓ωQ直向下，所以所受電場(chǎng)力必為豎直向上。又因?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向豎直向下，所以帶電體帶負(fù)電。,1帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況（平衡、加速和減速）,若帶電粒子在電場(chǎng)中所受合力為零

2、時(shí)，即F0時(shí)，粒子將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。,若F0（只受電場(chǎng)力）且與初速度方向在同一直線(xiàn)上，帶電粒子將做加速或減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)),打入正電荷(如圖),將做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。 設(shè)電荷所帶的電量為q,板間場(chǎng)強(qiáng)為E,電勢(shì)差為U,板距為d,電荷到達(dá)另一極板的速度為v,則：電場(chǎng)力所做的功為W=EqL=Uq 粒子到達(dá)另一極板的動(dòng)能為Ek=mv2/2 由動(dòng)能定理有Uq=mv2/2注意：以上公式適用于一切電場(chǎng)（包括勻強(qiáng)電場(chǎng)和非勻強(qiáng)電場(chǎng)）。 (或 EqL=mv2/2對(duì)恒力), 若初速為v0，則上列各式又 應(yīng)怎么樣？,+ + + + + +,l l l l l l,vo,如右圖所示，在真空中水

3、平放置一對(duì)金屬板X(qián)和Y，板間距離為d。在兩板間加以電壓U，兩板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E=U/d。現(xiàn)有一電荷量為q的帶電粒子以水平速度v0射入電場(chǎng)中，帶電粒子受到豎直方向的電場(chǎng)力F=qE，因而在電場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)。,二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn),帶電粒子以速度v0垂直于電場(chǎng)線(xiàn)方向飛入兩帶電平行板產(chǎn)生的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，受到恒定的與初速度方向成九十度角的電場(chǎng)力作用而做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（軌跡為拋物線(xiàn)）。,1、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析,2、偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的分析處理方法,用類(lèi)似平拋運(yùn)動(dòng)分析方法,（1）沿初速度方向?yàn)樗俣葹関0的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)； （2）沿電場(chǎng)力方向?yàn)槌跛俣葹榱愕膭蚣铀龠\(yùn)動(dòng)。,3、基本公式,（1）加速度：,（2）運(yùn)動(dòng)時(shí)間：,（3）離開(kāi)

4、電場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)量：,（4）偏轉(zhuǎn)量：,下面我們來(lái)研究一下帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)它的重力是否可忽略不計(jì)。,詳細(xì)分析講解例題2。,d,-q,l/2,解：粒子vo在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng) 沿電場(chǎng)方向勻速運(yùn)動(dòng)所以有： L=vot 電子射出電場(chǎng)時(shí)， 在垂直于電場(chǎng)方向偏移的距離為： y=at2/2 粒子在垂直于電場(chǎng)方向的加速度： a=F/m=eE/m=eU/md 由得： 代入數(shù)據(jù)得： y=0.36m 即電子射出時(shí)沿垂直于板面方向偏離0.36m 電子射出電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)方向的速度不變?nèi)詾関o，而垂直于電場(chǎng)方向的速度： 故電子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角為： 代入數(shù)據(jù)得： =6.8,【討論】,你們見(jiàn)過(guò)圖中的示波管嗎？,3示波管的原理,（1）示波器：用來(lái)觀察電信號(hào)隨時(shí)間變化的電子儀器。其核心部分是示波管 （2）示波管的構(gòu)造：由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成（如圖）。 （3）原理：利用了帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的規(guī)律，靈敏、直觀地顯示出電信號(hào)隨時(shí)間變化的圖線(xiàn)。,小結(jié)：,1、研究帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的兩條主要線(xiàn)索 （1）力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系牛頓第二定律 （2）功和能的關(guān)系動(dòng)能定理 2、研究帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的兩類(lèi)重要的思維技巧 （1）類(lèi)比與等效 電場(chǎng)力和重力都是恒力，在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)可與重力作用下的運(yùn)動(dòng)類(lèi)比 （2）整體法(全過(guò)程法) 電場(chǎng)力的功與重力的功一樣，都只與始末位置有關(guān)，與路徑無(wú)關(guān)它們分別引起電荷電勢(shì)能的變化和重力勢(shì)能