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高中物理示波器的奥秘粤教版选修.pptx
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1、4、若加速电场是非匀强电场,应如何分析?探究与发现探究与发现探究的问题:带电粒子在电场中的加速探究的问题:带电粒子在电场中的加速1、能不能用牛顿运动定律应分析该问题,如何分析该问题?2、能不能用动能定理分析该问题,如何分析该问题?3、这一过程中发生了哪些种能量的转化,如何实现的转化?分析分析:由运动学公式得 根据牛顿第二定律,其加速度为(1)粒子受到的电场力(2)电场力对粒子做功由动能定理(3)该过程电场力做功,电势能向粒子的动能转化。(4)若加速电场是非匀强的,应该用动能定理分析,仍然成立。探究的问题:探究的问题:带电粒子在电场中的偏转 粒子是在垂直于初速度方向上恒定电场力作用下做曲线运动,
2、跟我们以前学过的什么运动相似呢?回忆平抛物体的受力特点及分析方法,明确它们两者之间具有相似性?平抛运动平抛运动都只受一种力的作用初速度方向与力的方向垂直 类比法类比法是物理学常用的一种解决问题的方法用类比法类比法分析该问题:在初速度方向上(用x轴表示):匀速直线运动在初速度的垂直向上(用y轴表示):电场力作用下的匀加速运动所以 (1)如何求粒子在板间运动的时间t?(2)如何求粒子射出板间时偏转的距离y?(3)如何求粒子射出板间时偏转的角度?(4)如何求粒子射出板间时速度大小?讨论与交流分析:(1)在初速度方向上是匀速运动,射出板间时其,故所以位移为。(2)在初速度的垂直方向上是电场力作用下的匀
3、加速运动,所以,偏转的位移(3),所以,(4)射出板间时速度大小偏转的角度例题:如图所示,一个质量为m、带电量为q的粒子,由静止开始,先经过电压为U1的电场加速后,再垂直于场强方向射入两平行金属板间的匀强电场中。两金属板板长为l,间距为d,板间电压为U2。求粒子射出两金属板间时偏转的距离y和偏转的角度。分析:这个例题包含有加速和偏转两个物理过程 加速过程使粒子获得速度v0,由动能定理偏转过程经历的时间 偏转过程加速度所以偏转的距离 偏转的角度 讨论:(1)偏转的距离y和偏转的角度都仅由加速电场和偏转电场的情况决定,与带电粒子的电量、质量无关。(2)要增大偏转的距离y和偏转的角度,可采取的措施有
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