黑龙江省哈尔滨市木兰高级中学高中物理 带电粒子在电场中的运动精品课件 新人教版选修3-1
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高中物理1.9带电粒子在电场中的运动课件新人教版
如图所示，在 P 板附近有一电子由静止开始向 Q 板 运动．已知两极板间电势差为 U，板间距为 d，电子质量为 m， 电荷量为 e.关于电子在两板间的运动情况，下列叙述中正确的 是( )
A．若将板间距 d 增大 1 倍，则电子到达 Q 板的速率保持 不变
B．若将板间距 d 增大 1 倍，则电子到达 Q 板的速率也增 大1倍
→垂直电场方向→→→速位度移：：vx＝x＝l＝v0v0t
运特动点→→平行电场方向→→→速位度移：：vy＝y＝12aatt＝2＝mq2vUqm0ll2dvU20d
→偏转角度θ满足：tan
θ＝mqdUvl20
示波管的原理 1．构造 示波管是示波器的核心部件，外部是一个抽成真空的玻璃 壳，内部主要由_电__子__枪___(由发射电子的灯丝、加速电极组成)、 _偏__转__电__极__(由偏转电极 XX′和偏转电极 YY′组成)和_荧__光__屏___ 组成，如图所示．
(1)若不同的带电粒子是从静止经过同一加速电压 U0 加速 后进入偏转电场时，则由动能定理有
qU0＝12mv20② 由①②式得 tan θ＝2UU10ld③ 由③式可知，粒子的偏转角与粒子的 q、m 无关，仅决定 于加速电场和偏转电场，即不同的带电粒子从静止经过同一电 场加速后进入同一偏转电场后，它们在电场中的偏转角度总是 相同的．
C．若将两极板间电势差 U 增大 1 倍，则电子到达 Q 板的 时间保持不变
D．若将两极板间电势差 U 增大 1 倍，则电子到达 Q 板的 时间减为一半
解题必备： 解答本题时应把握以下两点： (1)带电粒子被加速，利用动能定理可求到达另一极板的速 率； (2)带电粒子在匀强电场中做匀加速直线运动，利用运动学 公式可求运动的时间．
由②式和 y＝12at2 等导出侧移距离 y＝4UU10l2d④ 由④式可知粒子的侧移距离与粒子的 q、m 无关，仅取决 于加速电场和偏转电场，即不同的带电粒子从静止开始经过同 一电场加速后进入同一偏转电场，它们在电场中的侧移距离总 是相同的．
高中物理(新人教版)必修第三册：带电粒子在电场中的运动【精品课件】
A
【问题提出】如图，一个质量为m、带正电荷q的粒
子，只在静电力的作用下由静止开始从正极板A向负
方法一：动力学观点：
主要用牛顿运动定律和匀变速直线运 动的规 律
E
+
F
极板B运动。试计算粒子到达负极板时的速度？
F qU
a
m md
v 2 2ad
U
v
2qU
m
B
d
v
一、带电粒子在电场中的加速
方法二：能量观点：
L
+θ
vy
v0
偏转角
v
（偏向角）
二、带电粒子在电场中的偏转
+++++++++
U
d v0
+
q、
m
2.加速度：
F qE qU
a
m m md
3.竖直分速度：
qUL
v y at
mdv0
4.竖直分位移：
1 2 1 qUL2
y at
2
2 mdv02
y
--------
L
+ θ
v0
vy
v
1.飞行时间：
B．A粒子在C点的偏向角的正弦值是B粒子的2倍
C．A、B两粒子到达C点时的动能可能相同
D．如果仅将加在两极板间的电压加倍，A、B两粒子到达下极板时仍为同一点D
（图中未画出）
【正确答案:ACD】
【解析】A．设平行金属板长为 l，板间距离为 d，场强为 E，则运用运动的分解法
1
2
研究得到：水平方向 l=v0t，竖直方向 y= at
【问题提出】如图，一个质量为m、带正电荷q的粒
子，只在静电力的作用下由静止开始从正极板A向负
方法一：动力学观点：
主要用牛顿运动定律和匀变速直线运 动的规 律
E
+
F
极板B运动。试计算粒子到达负极板时的速度？
F qU
a
m md
v 2 2ad
U
v
2qU
m
B
d
v
一、带电粒子在电场中的加速
方法二：能量观点：
L
+θ
vy
v0
偏转角
v
（偏向角）
二、带电粒子在电场中的偏转
+++++++++
U
d v0
+
q、
m
2.加速度：
F qE qU
a
m m md
3.竖直分速度：
qUL
v y at
mdv0
4.竖直分位移：
1 2 1 qUL2
y at
2
2 mdv02
y
--------
L
+ θ
v0
vy
v
1.飞行时间：
B．A粒子在C点的偏向角的正弦值是B粒子的2倍
C．A、B两粒子到达C点时的动能可能相同
D．如果仅将加在两极板间的电压加倍，A、B两粒子到达下极板时仍为同一点D
（图中未画出）
【正确答案:ACD】
【解析】A．设平行金属板长为 l，板间距离为 d，场强为 E，则运用运动的分解法
1
2
研究得到：水平方向 l=v0t，竖直方向 y= at
《带电粒子在电场中的运动》PPT教学课件人教版高中物理2
A．有相同的动能和相同的荷质比 B．有相同的动量和相同的荷质比 C．有相同的速度和相同的荷质比 D．只要有相同的荷质比就可以了
《带电粒子在电场中的运动》PPT教学 课件人 教版高 中物理 2
《带电粒子在电场中的运动》PPT教学 课件人 教版高 中物理 2
课后练习
3、如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为 U2的两块平行极板间的电场中，在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情 况，一定能使电子的偏转角θ变大的是( )Ｂ
B．2:3 C．4:3 D．3:4
习题讲解
7、如图所示，电子电荷量为-e，以v0的速度，沿与电场强度E垂直的方向从A点飞入匀强 电场，并从另一端B沿与场强E成150°角飞出则A、B两点间的电势差为______．
习题讲解
8、如图所示，在水平向右的匀强电场中的A点，有一个质量为m，带电量为-q的油滴 以速度v竖直向上运动．已知当油滴经过最高点B时，速度大小也为v．求：场强E的大 小及A、B两点间的电势差．(mg/q
习题讲解
2、如图所示，电子由静止开始从A板向B板运动，当到达B板时速度为v，保持两板 间的电压不变则( )C
A．当增大两板间距离时，v增大 B．当减小两板间距离时，v增大 C．当改变两板间距离时，v不变 D．当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间增大
习题讲解
3、在匀强电场中，将质子和α粒子由静止释放，若不计重力，当它们获得相同的动
Ｂ．v0
2qU m
Ｃ．
v
2 0
2qU m
Ｄ．
v
2 0
2qU m
习题讲解
5、如图所示是一个说明示波管工作的原理图，电子经加速电场(加速电压为U1)加速
《带电粒子在电场中的运动》PPT教学 课件人 教版高 中物理 2
《带电粒子在电场中的运动》PPT教学 课件人 教版高 中物理 2
课后练习
3、如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为 U2的两块平行极板间的电场中，在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情 况，一定能使电子的偏转角θ变大的是( )Ｂ
B．2:3 C．4:3 D．3:4
习题讲解
7、如图所示，电子电荷量为-e，以v0的速度，沿与电场强度E垂直的方向从A点飞入匀强 电场，并从另一端B沿与场强E成150°角飞出则A、B两点间的电势差为______．
习题讲解
8、如图所示，在水平向右的匀强电场中的A点，有一个质量为m，带电量为-q的油滴 以速度v竖直向上运动．已知当油滴经过最高点B时，速度大小也为v．求：场强E的大 小及A、B两点间的电势差．(mg/q
习题讲解
2、如图所示，电子由静止开始从A板向B板运动，当到达B板时速度为v，保持两板 间的电压不变则( )C
A．当增大两板间距离时，v增大 B．当减小两板间距离时，v增大 C．当改变两板间距离时，v不变 D．当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间增大
习题讲解
3、在匀强电场中，将质子和α粒子由静止释放，若不计重力，当它们获得相同的动
Ｂ．v0
2qU m
Ｃ．
v
2 0
2qU m
Ｄ．
v
2 0
2qU m
习题讲解
5、如图所示是一个说明示波管工作的原理图，电子经加速电场(加速电压为U1)加速
高中物理 1.11 带电粒子在电场中的运动课件 新人教版选修31
m
qE
通过A、B两板间的加速电场后 粒子做匀加速直线运动
飞出,不计重力的作用，则( BD)
A．它们通过加速电场所需的
x
v0t
1 2
at 2
v0越大，t越短
时间相等
v at
B．它们通过加速电场过程中 t越短，△v越小
动 能的增量相等 C．它们通过加速电场过程中
速 度的增量相等 D．它们通过加速电场过程中
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
带电粒子在电场中的运动
一、带电粒子在电场中的直线运动 1.研究对象 (1)基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等，除特殊说明外
一般忽略粒子的重力(但并不忽略质量)． (2)带电微粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除特殊说明外，
一般不忽略重力． 2.运动状态分析：带电粒子沿平行电场线的方向进入匀强电场，
证明： 若加速电场的电压为U0
y
qUl 2 2mdv02
qU0
1 2
mv02
④
tan qU gl
mdv02
y= Ul2 4U0d
tan = Ul 2U0d
y和tanθ与m和q均无关
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
带电粒子在电场中的运动
例 2 一束电子流在经U＝5000 解析
V的加速电压加速后，在距两 加速过程中，由动能定理有：
入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为(
A．U1∶U2＝1∶8
B．U1∶U2＝1∶4
A
)
C．U1∶U2＝1∶2
D．U1∶U2＝1∶1
解析
由
y
1 2
qE
通过A、B两板间的加速电场后 粒子做匀加速直线运动
飞出,不计重力的作用，则( BD)
A．它们通过加速电场所需的
x
v0t
1 2
at 2
v0越大，t越短
时间相等
v at
B．它们通过加速电场过程中 t越短，△v越小
动 能的增量相等 C．它们通过加速电场过程中
速 度的增量相等 D．它们通过加速电场过程中
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
带电粒子在电场中的运动
一、带电粒子在电场中的直线运动 1.研究对象 (1)基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等，除特殊说明外
一般忽略粒子的重力(但并不忽略质量)． (2)带电微粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除特殊说明外，
一般不忽略重力． 2.运动状态分析：带电粒子沿平行电场线的方向进入匀强电场，
证明： 若加速电场的电压为U0
y
qUl 2 2mdv02
qU0
1 2
mv02
④
tan qU gl
mdv02
y= Ul2 4U0d
tan = Ul 2U0d
y和tanθ与m和q均无关
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
带电粒子在电场中的运动
例 2 一束电子流在经U＝5000 解析
V的加速电压加速后，在距两 加速过程中，由动能定理有：
入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为(
A．U1∶U2＝1∶8
B．U1∶U2＝1∶4
A
)
C．U1∶U2＝1∶2
D．U1∶U2＝1∶1
解析
由
y
1 2
人教版新教材高中物理优质课件 带电粒子在电场中的运动
同,xA∶xB=2∶1,所以tA∶tB=2∶1;竖直方向上粒子做匀加速
直线运动 y=at2,且 yA=yB,故 aA∶aB= ∶ =1∶4。而
x=
=
=
⑥
由⑥式可知,粒子从偏转电场中射出时,就好像是从极板间
的 处(即O点)沿直线射出似的。
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典型例题
【例题2】 一束电子经U1=5 000 V的加速电压加速后,在距
两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,两
极板间电压U2=400 V,两极板间距d=2.0 cm,板长l1=5.0 cm。
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归纳提升
1.对带电粒子的偏转角和偏移量的讨论
如图所示,设带电粒子质量为m、电荷量为q,以速度v0垂直
于电场线射入匀强偏转电场,偏转电压为U1。若粒子飞出电
场时偏转角为θ,则 tan θ= ,
式中 vy=at= · ,vx=v0,
代入得 tan θ= ①
l1=v0t②
在垂直于极板的方向上做匀加速直线运动,加速度为
a= =
③
偏移量 y= at2④
由①②③④得 y=
代入数据得 y=0.25 cm。
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(2)如图所示,由几何关系知
'
=
+
( + )
得 y'=
代入数据得 y'=0.75 cm。
)
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A.若将板间距d增大一倍,则电子到达Q板的速率保持不变
直线运动 y=at2,且 yA=yB,故 aA∶aB= ∶ =1∶4。而
x=
=
=
⑥
由⑥式可知,粒子从偏转电场中射出时,就好像是从极板间
的 处(即O点)沿直线射出似的。
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典型例题
【例题2】 一束电子经U1=5 000 V的加速电压加速后,在距
两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,两
极板间电压U2=400 V,两极板间距d=2.0 cm,板长l1=5.0 cm。
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归纳提升
1.对带电粒子的偏转角和偏移量的讨论
如图所示,设带电粒子质量为m、电荷量为q,以速度v0垂直
于电场线射入匀强偏转电场,偏转电压为U1。若粒子飞出电
场时偏转角为θ,则 tan θ= ,
式中 vy=at= · ,vx=v0,
代入得 tan θ= ①
l1=v0t②
在垂直于极板的方向上做匀加速直线运动,加速度为
a= =
③
偏移量 y= at2④
由①②③④得 y=
代入数据得 y=0.25 cm。
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(2)如图所示,由几何关系知
'
=
+
( + )
得 y'=
代入数据得 y'=0.75 cm。
)
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A.若将板间距d增大一倍,则电子到达Q板的速率保持不变
黑龙江省哈尔滨市木兰高级中学高中物理 带电粒子在电场中的运动精品课件 新人教版选修31
课堂小结：
一、利用电场使带电粒子加速
从动力学和运动学角度分析 从做功和能量的角度分析
二、利用电场使带电粒子偏转 类似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运动
祝同学们学习愉快！ 再见！
已知：U1、l、YY׳偏转电极的电压U2、板间距d 、板端到荧
光屏的距离L。
求：电子射出偏转电场时的偏向角正切值tanφ及打到屏上
电子的偏移量y。׳
tan U2l
tan y'
2dU1
l2 L
y'
l 2dU1
(
l
2
L)U 2
U2l y' 2dU1 l 2 L
K yU y
偏移量与YY׳偏转 电极的电压U2成正 比
1：非匀强电场中, 如何计算？ 电场力做功，只于始末位置电势差有关
2：若带正电粒子以V0负板向正板运动，分析 粒子运动情况
明确粒子V，a的变化情况
3.若粒子以初速度V0沿垂直场强方向进入电场， 离子的运动情况如何？
二. 带电粒子在电场中的偏转
d m, q
v0
y U (偏转电压 )
l
试根据类平抛运动的知识，推导偏移量 y和偏转角θ
++++++
d
v0
u1
------
l
思考题：让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物 经过同一加速电场由静止开始加速，然后在同一偏转电场里 偏转，在通过加速电场时获得的动能是否相同？通过偏转电 场时，它们是否会分为三股？请说明理由。
答案：通过加速电场时获得的动能Ek=qU,加速电压相同，
高二物理19带电粒子在电场中的运动5课件新人教版选修
● 注意事项： a. 确保实验器材的安全性和稳定性 b. 实验过程中注意观察和记录，避免遗漏重要数据 c. 实验结束后， 及时关闭电源，整理实验器材，保持实验室整洁
● a. 确保实验器材的安全性和稳定性 ● b. 实验过程中注意观察和记录，避免遗漏重要数据 ● c. 实验结束后，及时关闭电源，整理实验器材，保持实验室整洁
电势能：电场对带电粒子做功，使粒子获得能量 动能：带电粒子在电场中运动，具有动能 关系：电势能与动能之和为带电粒子的总能量 电势能的变化：电场对带电粒子做功，电势能减小，动能增大
动能的变化：带电粒子在电场中运动，动能减小，电势能增大
总能量的守恒：电势能与动能之和保持不变，即带电粒子的总 能量保持不变
● 实验步骤： a. 打开电场发生器，调整电场强度和方向 b. 启动带电粒子源，调整粒子速度、方向和数量 c. 启动粒 子探测器，记录粒子的运动轨迹和能量变化 d. 使用数据采集系统，记录实验数据，并进行数据分析和讨论
● a. 打开电场发生器，调整电场强度和方向 ● b. 启动带电粒子源，调整粒子速度、方向和数量 ● c. 启动粒子探测器，记录粒子的运动轨迹和能量变化 ● d. 使用数据采集系统，记录实验数据，并进行数据分析和讨论
电子显微镜的应用广泛，包括生物学、材料科学、物理学等领域。
静电除尘器的原理与应用
原理：利用电场对带电粒子的吸引力，使带电粒子吸附在电极上，从而实现除尘
应用：广泛应用于工业生产中，如钢铁、水泥、化工等行业 优点：效率高、能耗低、无二次污染 注意事项：需要定期清理电极上的灰尘，避免影响除尘效果
粒子加速器的原理与应用
原理：利用电场加速带电粒子，使其获 得高速度
应用：高能物理实验、核医学、材料科 学等领域
● a. 确保实验器材的安全性和稳定性 ● b. 实验过程中注意观察和记录，避免遗漏重要数据 ● c. 实验结束后，及时关闭电源，整理实验器材，保持实验室整洁
电势能：电场对带电粒子做功，使粒子获得能量 动能：带电粒子在电场中运动，具有动能 关系：电势能与动能之和为带电粒子的总能量 电势能的变化：电场对带电粒子做功，电势能减小，动能增大
动能的变化：带电粒子在电场中运动，动能减小，电势能增大
总能量的守恒：电势能与动能之和保持不变，即带电粒子的总 能量保持不变
● 实验步骤： a. 打开电场发生器，调整电场强度和方向 b. 启动带电粒子源，调整粒子速度、方向和数量 c. 启动粒 子探测器，记录粒子的运动轨迹和能量变化 d. 使用数据采集系统，记录实验数据，并进行数据分析和讨论
● a. 打开电场发生器，调整电场强度和方向 ● b. 启动带电粒子源，调整粒子速度、方向和数量 ● c. 启动粒子探测器，记录粒子的运动轨迹和能量变化 ● d. 使用数据采集系统，记录实验数据，并进行数据分析和讨论
电子显微镜的应用广泛，包括生物学、材料科学、物理学等领域。
静电除尘器的原理与应用
原理：利用电场对带电粒子的吸引力，使带电粒子吸附在电极上，从而实现除尘
应用：广泛应用于工业生产中，如钢铁、水泥、化工等行业 优点：效率高、能耗低、无二次污染 注意事项：需要定期清理电极上的灰尘，避免影响除尘效果
粒子加速器的原理与应用
原理：利用电场加速带电粒子，使其获 得高速度
应用：高能物理实验、核医学、材料科 学等领域
人教版高中物理必修三 《带电粒子在电场中的运动》PPT优质课件
粒子的加速问题时，一般应用动能定理。
第六页，共二十六页。
名师指点
解决带电粒子在电场中加速时的基本思路
第七页，共二十六页。
新知探究
知识点
1 带电粒子在电场中的加速
例题1：实验表明，炽热的金属丝可以发射电子。在炽热金属丝和金
属板间加以电压U=2500V，从炽热金属丝发射出的电子在真空中被加速
后，从金属板的小孔穿出。电子射出后的速度有多大？设电子刚从金属
1 带电粒子在电场中的加速
2.两种处理方法：
(1)利用动力学公式求解：在匀强电场中也可利用牛顿定律结合运动学
公式分析，当解决的问题属于匀强电场且涉及运动时间等描述运动过
程的物理量时，适合用该思路分析。
F qU
a
m md
根据v v 2ad
2
2
2
1
可得v2 2qU / m
第五页，共二十六页。
A. 两带电小球所带电量可能相等
B. 两带电小球在电场中运动的时间一定相等
C. 两带电小球在电场中运动的加速度M一定大于N
D. 两带电小球离开电场时的动能M可能小于N
第十九页，共二十六页。
课堂训练
解析：ABC．竖直方向小球M做加速运动，小球N以相同的
速率做减速运动，且竖直方向位移大小相等，加速度相同，则
第九页，共二十六页。
新知探究
知识点
1 带电粒子在电场中的加速
例题2：如图所示，水平放置的A、B两平行板相距h，上板A带正电。现
有质量为m，带电量为+q的小球在B板下方距离为H处，以初速度V0竖直向
上从B板小孔进入板间电场，欲使小球刚好打到A板，A、B间电势差UAB应
为多少？
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已知：U1、l、YY׳偏转电极的电压U2、板间距d 、板端到荧 光屏的距离L。 求：电子射出偏转电场时的偏向角正切值tanφ及打到屏上 电子的偏移量y。׳ U 2l y' y' U 2l tan tan l L l L 2dU 1 2dU 1 2 2
l y' ( l L)U 2 2dU 1 2 K yU y
O
t
要想增加X轴方向扫描线的宽度，怎么办？
Uy
O
T
t
满足什么条件才能得到稳定正 确的波形？ T扫=NT 显示出的信号完整波形个数由 什么决定？ N
O
Ux
T/2 T 2T
t
（1）如果只在偏转电极YY′上加上如 图②所示的电压Uy=Umsinωt，在荧光屏 图③上画出所观察到的亮线的形状（设T 很小） （2）如果只在偏转电极XX′上加上图 ④所示电压，试在图⑤上画出所观察到 的亮线的形状。 （3）如果在YY′和XX′上同时加上上 述电压，试在图⑥上画出所观察到的亮 线的形状。
带电粒子在匀强电场中
受力情况： 受到恒定的电场力
运动情况：做匀变速运动
一. 带电粒子在电场中的加速
v0 0
E1
vt ?
用动能定理分析
用牛顿运动定律分析
（加速电压）
U
一. 带电粒子在电场中的加速 根据动能定理：qU = mv2/2 或根据牛顿定律：a = F/m = qU/dm 和运动学公式：v2 =2ad 得
答案：通过加速电场时获得的动能Ek=qU,加速电压相同，
二价氦离子电荷量最大，所以二价氦离子获得动能最大。 粒子的偏转量和偏转角由加速电场和偏转电场决定，所 以三种粒子不可能分开为三股。
一束电子流经 U=5000V 的电压加速后，在距两 极板等间距处垂直进入平行板间的匀强电场中， 若两板间距 d=1.0cm，板长 l=5.0cm，那么，要 使电子能从平行板间飞出，两个板之间的电压 最多能加多少？
三、示波器的原理
示波器是一种用来观察电信号随时间变化的电子 仪器。它的核心部件是示波管：由电子枪、偏转 电极和荧光屏组成，管内抽成真空。
（1）电子枪部分：E电源作用是使金属丝变热发射 出电子，U1电源作用是使发射出的电子在真空中被加速，获得很 大的速度从金属板的小孔穿出。 （2）偏转电极部分：YY/平行金属板为竖直方向偏转电极即使平 行金属板入射的电子产生竖直方向的偏转，XX/平行金属为水平 方向偏转电极即使平行金属板入射的电子产生水平方向的偏转。 （3）荧光屏部分：玻璃屏上涂有荧光物质。高速电子打到荧光物 质，荧光物质受激发后会发出可见光，电子本身并不能发光，从 屏上观察亮点，可知打到屏上电子的偏移情况。
的时间、加速度、速度 Ｖ的大小； 2）离子在离开偏转电场时 的横向偏移量和偏转角
+ + + + + +
v0 u1
d
- - - - - l
的正切值。
思考题：让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物 经过同一加速电场由静止开始加速，然后在同一偏转电场里 偏转，在通过加速电场时获得的动能是否相同？通过偏转电 场时，它们是否会分为三股？请说明理由。
tan
vy v0
?
qUL 2y tan 2 L mdV0
对偏移公式的讨论
1 2 qUL y at 2 2 2mdv0
2
对于不同的带电粒子 （1）若以相同的速度射入 则y∝q/m
则y∝q （2）若以相同的动能射入，
（3）若经相同电压U0加速后射入，则
qUL UL y 2 4dU 0 2mdV0
1.9带电粒子在电场中的运动
电场中的带电粒子一般可分为两类：
1、带电的基本粒子：如电子，质子，α粒子，正负离子 等。这些粒子所受重力和电场力相比在小得多，除非有说 明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽 略质量）。
2、带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明 或明确的暗示以外，一般都考虑重力。 3、某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状 态来判定
偏移量 y的计算
（1）画出电场线，并进行受力分析
（2）粒子做什么性质的运动？
1 2 y at 2
（3）为计算y，需要知道哪些物理量？
y
a, t
y ?
qUL y 2 2mdv0
2
（4）这些物理量能计算出吗？
t ?
E
F
a
偏转角θ的计算 （1）什么叫偏转角
vy
v
v0
（2）怎样计算偏转角θ？
1：非匀强电场中, 如何计算？ 电场力做功，只于始末位置电势差有关 2：若带正电粒子以V0负板向正板运动，分析 粒子运动情况
明确粒子V，a的变化情况
3.若粒子以初速度V0沿垂直场强方向进入电场， 离子的运动情况如何？
二. 带电粒子在电场中的偏转
d
y
m, q
U (偏转电压)
v0
l
试根据类平抛运动的知识，推导偏移量 y和偏转角θ
v=
2qU m
粒子加速后的速度只与加速电压有关 此式也适用于不是匀强电场的情况
一般用“动能定理”求解
例题1：右图所示，两平行金属板间加一电压U， ← U1→ 有一带正电荷q、质量为m的带电粒子在电 场力的作用下以初速v0开始从正极板向负 v0 极板运动。则（1）带电粒子在电场中作什么 + 运动？（2）粒子穿出负极板时的速度多大？ + （3）粒子穿出负极板后做什么运动？
v
分析：对于粒子来说，一般有mg<＜F，故可忽略。 (1)带电粒子在电场中以加速度a=F/m=qU/md做匀加 速直线运动。 2 2qU 2-v 2=2ad 解得： (2)由v o v v0 m 2 2qU 2/2-mv 2/2解得： v v0 或：由动能定理qU=mv 0 m
思考讨论
2
2
y与 q m无关,随加速电压 的增大而减小，随偏转电 压的增大而增大。
例：离子发生器发射出一束质量为m，电荷量为q的负离子， 从静止 经加速电压U 1 加速后，获得速度 ，并沿垂直于 电场线方向射入两平行板中央，受偏转电压U2作用后，以 速度Ｖ离开电场，已知平行板长为Ｌ，两板间距离为d，
求： 1）离子在偏转电场中运动
偏移量与YY׳偏转 电极的电压U2成正 比
x K xU x
Uy
y K yU y
若两偏转电极间都不加偏转电压，则电子束将打在荧光屏的中心
O
t
电子在极板间运动的时间极短，可认为此瞬间极板间电压不变
x K xU x
Ux
y K yU y
若两偏转电极间都不加偏转电压，则电子束将打在荧光屏的中心
粒子在与电场垂直的方向上做
类似平抛运动的分析方法
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运动
祝同学们学习愉快！
再见！
如图是示波管的原理图，它是由电子枪、竖直偏转 电极YY′、水平偏转电极XX′和荧光屏组成，电子 枪发射的电子打在荧光屏上将出现亮点，若亮点很快 移动，由于视觉暂留原因，能在荧光屏上看到一条亮 线。
课堂小结：
从动力学和运动学角度分析 一、利用电场使带电粒子加速 从做功和能量的角度分析
二、利用电场使带电粒子偏转