1、 带电粒子：,质子、电子、正负离子、粒子,一般不考虑带电粒子的重力,粒,带电微粒：,小球、尘埃、液滴,微,通常要考虑带电微粒的重力 一般视为质点,例1 一个电子的质量为9.110-31 kg, 电荷量 q = 1.610-19 C，当它位于 E = 5104 V/m 的电场中时:受到的重力 G 为多大？受到的电场力 F 为多大？,G = mg = 910-30 N,F = qE = 810-15 N,例2 用细线将一质量为m，电荷量为 q的小球悬挂在开花板下方，设空间存在水平方向的匀强电场，当小球静止时把细线烧断，那么此后小球将_运动。,沿悬线延长线方向做匀,加速直线,例3 如图，平行金属板水
2、平放置并接到直流电源上，一个带电微粒 P 恰好静止在两板之间。现用外力将 P 固定住，然后固定导线各接点，使两板均匀转过 角，再撤去外力，则 P 在两板间将 （ ） A. 保持静止 B. 水平向左做直线运动 C. 向右下做直线运动 D. 大小未知，无法确定 P 运动状态,B,例4 如图1所示，A、B 两个点电荷，相距为 r，A带有 9Q 的正电荷，B 带有4Q 的正电荷，如果 A 和 B 固定，应如何放置第三个点电荷 q，才能使此电荷处于平衡状态？,如果 A 和 B 是自由的，应如何放置第三个点电荷，使三个点电荷都处于平衡状态，并求第三个点电荷 C 的电量 q 的大小及电性。,例5 现要测量一
3、个带电小球（小球质量已知，设为 m）的带电量，某同学设计如下测量方案：取一个和带电小球完全相同的不带电小球，使两小球接触后分开，然后分别用等长的绝缘细线悬挂起来，测出它们稳定后悬线偏离竖直方向的夹角为，从而算出小球的带电量。你认为他的方案是否可行？若可行，则还需测量哪些物理量，并推导出小球所带电量的表达式。,此方案可行。还需测量的物理量是悬线的长度l（或悬点到球心的距离）。,例6 如图所示，两根长为的绝缘细线上端固定在 O 点，下端各悬挂质量为的带电小球 A、B，A、B 带电分别为 +q、-q。今在水平向左的方向上加匀强电场，场强 E，使连接 AB 长为的绝缘细线拉直，使两球处于静止状态，问：
4、要使两小球处于这种状态，外加电场 E 的大小为多少？,B,匀速,加速,匀速,末速度？,已知m、q、U、v0,方法1：,牛顿定律 + 运动学公式,受力分析：,不计重力，只受电场力,加速度 a:,F = qE,速度位移公式 :,vt2 v02 = 2ad,方法2：,动能定理,做功分析：,只受电场力，电场力做正功,电场力的功：,W = qU,动能定理：,例 9 三块相同的金属平行板 A、B、D自上而下水平放置，间距分别为 h 和 d，如图所示。A、B 两板中心开孔，在 A 板的开孔上搁有一金属容器 P 且与 A 板接触良好，其内盛有导电液体。A 板通过闭合的电键与电池的正极相连，B 板与电池的负极相
5、连并接地，电池提供 A、B 两极板电压为U0，容器 P 内的液体在底部小孔 O 处形成质量为m，带电量为 q 的液滴后自由下落，穿过 B 板的开孔 O 落在 D 板上，其电荷被D 板吸咐，液体随即蒸发，接着容器顶部又形成相同的液滴自由下落，如此继续，设整个装置放在真空中。求： (1)第一个液滴到达 D 板的速度为多少? (2) D 板最终可达到的电势为多少?,例 10 如图所示的电场中 P 点与 A 板间电势差为 90V。一个二价氧离子从 P 点由静止释放，经加速电场后离子金属板 A 小孔时的速度是多少？（已知据氧离子的质量 m = 2.7 1026 kg）,qU = Ek,动能定理,= 4.
6、6 104 m/s,归纳与总结：,带电体在电场中加速运动问题的基本思路,1. 在匀强电场中,(1) 牛顿第二定律与运动规律综合处理,(2) 动能定理,2. 在非匀强电场中,应用能量观点分析,注意： 是否考虑重力的要根据具体情况确定,参量：,极板长 l,极板间距 d,充电后：,极板间匀强电场 E,极板间电势差 U,进入方式： 以初速度v0 垂直电场方向进入偏转电场,受力分析：,正电荷：,负电荷：,初速度 v0 电场力（恒力）,匀变速曲线运动,动画 模拟,偏转距离,偏转方向, 偏转时间 t,垂直电场方向做 _,匀速直线运动,l = v0t, 偏转距离 y,初速度为零的匀加速直线运动, 偏转方向 ,
7、vy = at,t = l/v0,例12 两个相同的平行金属板的长度为 l = 6.0 cm，相距 d = 2 cm，极板间电压 U = 200V。一个电子沿平行于板面的方向射入电场中，射时的速度 v0 = 3.0107 m/s。求： 电子射出电场时，沿垂直于板方向偏移距 离y； (2) 偏转的角度； (3) 电子的电势能、机械能、能量如何变化； (4) 电子射出极板后做什么运动？,y = 0.36 cm, = 6.80,电势能减少、机械能增加；总能量不变,匀速直线运动,例13质量为m、带电量为q的粒子以初速度v0从中线垂直进入偏转电场，刚好离开电场，它在离开电场后偏转角正切为0.5，则下列说
8、法中正确的是 （ ） A. 如果偏转电场的电压为原来的一半，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25 B. 如果带电粒子的比荷为原来的一半，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25 C. 如果带电粒子的初速度为原来的2倍，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25 D. 如果带电粒子的初动能为原来的2倍，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25,ABD,例14 试证明下图中，带电粒子垂直进入偏转电场，离开电场时，粒子好象是从入射线中点直接射出来的。,(1) 出射时偏距离 y,(2) 出射时偏转方向 ,(3) 出射时速度大小,B,例16 如图所示，一束带电粒子（不计重力），垂直电场线方向进入偏转电场，试讨
9、论在以下情况中，粒子应具备什么条件，才能得到相同的偏转距离 y 和偏转角，（U、d、l 保持不变）,（1）进入偏转电场的速度相同； （2）进入偏转电场的动能相同； （3）进入偏转电场的 mv0 相同； （4）先由同一加速电场加速后进入偏转电场。,匀速,Y = ？,例18 如图所示AB、CD为平行金属板，A、B两板间电势差为500V，C、D始终和电源相接，测的其间的场强为104V/m，一质量为2.510-24，电荷量为810-16C的带电粒子(重力不计)由静止开始，经A、B加速后穿过CD发生偏转，最后打在荧光屏上，已知C、D极板长均为4cm，荧光屏距CD右端的距离为3cm，问: (1) 粒子带正
10、电还是带负电? (2) 粒子打在荧光屏上距 O 点下方多远处? (3) 粒子打在荧光屏上时的动能为多大?,(1) 粒子带正电,(2) Y = 2102 m,(3) Ek = 4.641023 J,作用：观察电信号随时间变化的情况,由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,偏转电极,电子枪,荧光屏,加速,偏转,显示,热电子,电子加速度,待显示的信号,扫描电压,模拟显示, 如果在电极 XX 之间 不加电压，但在 YY之间加如图所示的 交变电压，在荧光屏上会看到什么图形？,0tt1电子沿Y方向向上偏移,t1tt2电子沿Y方向向下偏移, 如果在电极 XX 之间 不加电压，但在 YY之间加如图所示的 交变电压，在
11、荧光屏上会看到什么图形？, 如果在YY之间加如图所示的交变电压，同时在XX之间加不变电压，使X的电势比X高，在荧光屏上会看到什么图形？,0tt1电子沿Y方向向上偏，沿X方向向里偏, 如果在YY之间加如图所示的交变电压，同时在XX之间加不变电压，使X的电势比X高，在荧光屏上会看到什么图形？,t1tt2电子沿Y方向向下偏，沿X方向向里偏, 如果在YY之间加如图所示的交变电压，同时在XX之间加不变电压，使X的电势比X高，在荧光屏上会看到什么图形？,电子沿Y方向向上向下偏，沿X方向向外偏, 如果在YY之间加如图所示的交变电压，同时在XX之间加锯齿形扫描电压，在荧光屏上会看到什么图形？,X,Y,O,A,B,C,D,E,F,A,B,C,D,E,F,A,B,O,C,t1,D,E,F,t2,例19 如图所示的示波管，如果在YY之间加如图所示的交变电压，同时在XX之间加如图所示的锯齿形电压，使X的电势比X高，在荧光屏上会看到什么图形？,0tt1,t1tt2,
