人教版高二物理选修3-1 1.9带电粒子在电场中的运动 课件（21张PPT）

(共21张PPT)
§9带电粒子在电场中的运动
回顾与思考
匀变速直线运动的速度、位移公式。
牛顿第二定律的内容。
物体做直线运动、曲线运动的条件。
平抛运动的运动规律。
动能定理及其表达式。
电场力做功的表达式是什么？
带电粒子在电场中的运动情况
（
平衡、加速和减速、曲线运动）
⑴．若带电粒子在电场中所受合力为零时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。
⑵．若带电粒子受合外力不为零且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动。
(3)若带电粒子所受合外力方向与初速度不在一条直线上时，带点粒子将做曲线运动。
（只受电场力，忽略所受重力）
如图所示，在真空中有一对平行金属板，两板间加以电压U。两板间有一带正电荷q的带电粒子。它在电场力的作用下，由静止开始从正极板向负极板运动，到达负板时的速度有多大？(不考虑粒子的重力）
带电粒子的加速
1、受力分析:
水平向右的电场力
2、运动分析:
初速度为零的匀加速直线运动。
解　运用动能定理求解
F
仍然适用。由于电场力做功w=qu与场强是否是匀强电场无关，与运动路径也无关，上述方法仍适用！
解:根据动能定理得:
二、带电粒子的偏转
讨论并回答：
1.+q的受力怎样?
－q的受力又怎样?
2.水平方向和竖直方向的运动性质怎样?
3.与学过的哪种运动形式类似?
粒子在水平方向上做匀速直线运动
粒子在竖直方向上做初速为零的匀加速运动　
结论：带电粒子以初速度
垂直于电场方向飞
入匀强电场的问题就是一个类平抛的问题。
详细分析讲解例题2。
带电粒子在电场中的偏转
d
-q
解：粒子vo在电场中做类平抛运动沿电场方向匀速运动所以有：
L=vot
t=L/vo
①
电子射出电场时，在垂直于电场方向偏移的距离为：
y=at2/2
②
粒子在垂直于电场方向的加速度：
a=F/m=eE/m=eU/md
③
由①②③得：
④
代入数据得：y=0.36m
电子射出电场时沿电场方向的速度不变仍为vo，而垂直于电场方向的速度：
⑤
故电子离开电场时的偏转θ角为：
⑥
代入数据得：
θ=6.8°
示波管的原理
(1)示波器：用来观察电信号随时间变化的电子仪器。其核心部分是示波管
（2）示波管的构造：由电子枪、偏转电极和荧光屏组成（如图）。
（3）原理：利用了带电粒子在电场中偏转的规律，灵敏、直观地显示出电信号随时间变化的图线。
　　　下图我们常见的一种示波器，可用来观察电信号随时间的变化情况．
课堂小结：
一、利用电场使带电粒子加速:
二、利用电场使带电粒子偏转
从做功和能量的角度分析
类似平抛运动的分析方法
粒子在与电场平行的方向上做初速度为零的匀加速运动
粒子在与电场垂直的方向上做匀速直线运动
　
作
业
1、阅读课本的科学足迹和科学漫步的内容
2、课本39页第2、5题
谢谢！
带电粒子的重力是否可以忽略
1、基本粒子：如电子、质子、离子、α
粒子（氦核）等在没有明确指出或暗示下重力一般忽略不计。
2、带电颗粒：如油滴、液滴、尘埃、带电小球在没有明确指出或暗示下重力一般不能忽略。
注意：忽略重力不等于忽略质量