理学2013高中物理时带电粒子在电场中加速和偏转新人教版选修31.pptx
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1、同步导学方案课后强化演练第第9节带电粒子在电场中的运动节带电粒子在电场中的运动第第1课时带电粒子在电场中的加速和课时带电粒子在电场中的加速和偏转偏转带电粒子在电场中的加速带电粒子在电场中的加速1电场中的带电粒子的分类电场中的带电粒子的分类(1)带带电电的的基基本本粒粒子子:如如电电子子、质质子子、粒粒子子、正正离离子子、负负离离子子等等,这这些些粒粒子子所所受受重重力力和和电电场场力力相相比比要要小小得得多多,除除非非有有特特别别的的说说明明或或明明确确的的标标示示,一一般般都都不不考考虑虑重重力力(但但并不能忽略质量并不能忽略质量)教 材 要 点 解 读对应学生用书对应学生用书P33(2)带
2、带电电微微粒粒:如如带带电电小小球球、液液滴滴、尘尘埃埃等等,除除非非有有特特别别的的说说明明或或明明确确的的标标示示,一一般般都都要要考考虑虑重重力力某某些些带带电电体体是是否否考考虑虑重重力力,要要根根据据题题目目说说明明或或运运动动状状态态来来判判定定(1)对对带带电电粒粒子子进进行行受受力力分分析析,运运动动特特点点分分析析、做做功功情况分析是选择规律进行解题的关键情况分析是选择规律进行解题的关键(2)选选择择解解题题的的方方法法时时优优先先从从功功能能关关系系角角度度考考虑虑,因因为应用功能关系列式简单、方便、不易出错为应用功能关系列式简单、方便、不易出错带电粒子在电场中的偏转带电粒
3、子在电场中的偏转1运动状态分析运动状态分析如如图图所所示示,电电子子以以速速度度v0垂垂直直于于电电场场线线方方向向飞飞入入匀匀强强电电场场时时,由由于于质质量量m很很小小,所所以以重重力力比比电电场场力力小小得得多多,重重力力可可忽忽略略不不计计电电子子只只受受到到恒恒定定的的与与初初速速度度方方向向成成90角角的的电电场场力力作作用用而而做做匀匀变变速速曲曲线线运运动动,类类似似于于力力学学中中的的平抛运动平抛运动(轨迹为抛物线轨迹为抛物线)3偏转运动的分析处理方法偏转运动的分析处理方法平平抛抛运运动动的的研研究究方方法法是是运运动动的的合合成成和和分分解解,带带电电粒粒子子垂垂直直进进入
4、入电电场场中中的的运运动动也也可可采采用用运运动动的的合合成成和和分分解解的的方方法法进进行行若若带带电电粒粒子子仅仅受受电电场场力力作作用用以以初初速速v0垂垂直直进进入入匀匀强强电电场场,则则做做类类平平抛抛运运动动,分分析析时时一一般般都都是是分分解解为为两两个方向的分运动来处理个方向的分运动来处理(1)沿初速度方向为速度为沿初速度方向为速度为v0的匀速直线运动;的匀速直线运动;(2)沿电场力方向为初速度为零的匀加速运动沿电场力方向为初速度为零的匀加速运动4对粒子的偏移量和偏转角的讨论对粒子的偏移量和偏转角的讨论如如图图所所示示,水水平平方方向向Lv0t,则则粒粒子子在在电电场场中中的的
5、运运动动时间时间tL/v0(1)时间相等是两个方向分运动间联系的桥梁时间相等是两个方向分运动间联系的桥梁(2)若若带带电电粒粒子子除除受受电电场场力力作作用用之之外外,还还受受到到重重力力作作用用或或其其他他恒恒力力作作用用,则则同同样样要要分分解解成成两两个个不不同同方方向向的的简简单的直线运动来处理单的直线运动来处理(3)如如选选用用动动能能定定理理,则则要要分分清清有有多多少少个个力力做做功功,是是恒恒力力还还是是变变力力,以以及及初初态态和和末末态态的的动动能能增增量量;如如选选用用能能量量守守恒恒定定律律,则则要要分分清清有有多多少少种种形形式式的的能能在在转转化化,哪哪种种能量是增
6、加的哪种能量是减少的能量是增加的哪种能量是减少的(3)以以相相同同的的初初速速度度进进入入同同一一个个偏偏转转电电场场的的带带电电粒粒子子,不不论论m、q是是否否相相同同,只只要要q/m相相同同,即即荷荷质质比比相相同同,则则偏偏转距离转距离y和偏转角和偏转角相同相同(4)若若以以相相同同的的初初动动能能Ek0进进入入同同一一个个偏偏转转电电场场,只只要要q相同,不论相同,不论m是否相同,则偏转距离是否相同,则偏转距离y和偏转角和偏转角相同相同(5)不不同同的的带带电电粒粒子子经经同同一一加加速速电电场场加加速速后后(即即加加速速电电压压U相相同同),进进入入同同一一偏偏转转电电场场,则则偏偏
7、转转距距离离y和和偏偏转转角角相同相同对对带带电电粒粒子子在在电电场场中中的的偏偏转转问问题题也也可可以以选选择择动动能能定定理理求求解解,但但只只能能求求出出速速度度大大小小,不不能能求求出出速速度度方方向向,涉涉及到方向问题,必须采用把运动分解的方法及到方向问题,必须采用把运动分解的方法.带电粒子在电场中的加速带电粒子在电场中的加速(2011福福建建高高考考)反反射射式式速速调调管管是是常常用用的的微微波波器器件件之之一一,它它利利用用电电子子团团在在电电场场中中的的振振荡荡来来产产生生微微波波,其其振振荡荡原原理理与与下下述述过过程程类类似似如如图图所所示示,在在虚虚线线MN两两侧侧分分
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