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带电粒子在
电场中的运动(1) 如何让带电粒子在匀强电场中做加速直线运动?一、带电粒子的加速方法1:v0=0,仅受电场力就会做加速运动,可达到目的。
方法2:v0≠0,仅受电场力,电场力的方向应某某v0同向才能达到加速的目的。当v0=0时,带电粒子到达另一板的速度v的大小? 方法一:
先求出带电粒子的加速度:再根据 v2-v02=2ad 可求得到达另一板时的速度为:方法二:由动能定理得:到达另一板时的速度为:若初速度为v0 (v0≠0),
到达另一板的
速度 v 的大小? 推导:设初速为v0,末速为v,则据动能定理得:(v0=0时, )解得:二、带电粒子的偏转 问题讨论:
(1)分析带电粒子的受力情况及受力与初速度的关系。
(2)你认为这种情况与我们熟悉的什么运动类似?如何研究这种运动?
(3)你能类比得到带电粒子在电场中运动的研究方法吗? 电子以初速度v0垂直于电场线射入匀强电场中(1)在垂直于电场线方向上,不受任何力,做匀速直线运动。(2)在平行于电场线方向上,受到恒定的电场力的作用做初速度为零的匀加速直线运动。如右图所示,设电荷带电荷量为q,质量为m,平行板长为L,两板间距为d,电势差为U,初速为v0.试求:(1)粒子受力情况分析
(2)带电粒子在电场中运动的时间t
(3)粒子运动的加速度a
(4)粒子在射出电场时垂直板面方向上的偏转距离y
(5)粒子在离开电场时垂直板面方向上的分速度v
(6)粒子在离开电场时的速度大小v
(7)粒子在离开电场时的偏转角度θ的正切值由于带电粒子在电场中运动受力仅有电场力(与初速度垂直且恒定),不考虑重力,故带电粒子做类平抛运动。加速度:离开电场时垂直于板面方向的偏转距离:离开电场时垂直于板面的分速度为:离开电场时的速度为:粒子离开电场时的偏转角度θ的正切值为:代入数值可求出θ。 粒子在电场中的运动时间: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动力学和运动学角度分析(匀强电场)从做功和能量的角度分析(类平抛运动的分析方法)粒子在与电场垂直的方向上做匀速直线运动粒子在与电场平行的方向上做
初速度为零的匀加速直线运动 作业:
1、预习示波器的原理
2、书面完成 “问题与练习”第1、2、5题
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