高一物理带电粒子在电场中的运动

m
m
md
C
A
d
B
联立得U min
mg(h q
d)
(V )
解法二、[运动学规律和动量定理法]
小球自由落体时间由 h 1 gt 2
2
可得 t1
2h g
进入电场后的匀减速运动的时间由
d
vt2
vc
2
0
t2
可得t2
2d vc
2d 2 gh
由全过程的动量定理
m
g(t1+ t2 )-
qU m in d
t2
一电场加速后,它们具有
[B
▪ A.相同的速度 B.相同的动能 ]
▪ C.相同的动量 D.以上都不对
[例2]在例1中,加速后,速度最大的是___氢__核______
[例3]如图所示，在点电荷+Q的电场 中有A、B两点，将质子和α粒子分 别从A点由静止释放，到达B点时它
们速度大小之比为多少？ QA B
tg
V V
o
Uql
V md 2 o
q, d , l, m 不变时： V o 不变U 减少 减少
U
不变
V
增大
o
减少
正电荷 + + + + + + + +
LOOK! I
__ __ ___ _
（m,q)
Vo + + + + + + Vo
t l （1）
Vo
U
d a F Eq E U
E
V0
__ _ _ _ _ V
匀速 V 偏转 V at 匀速
mm d
a Uq （2） md
V at （3）
V 如图
水平方向
匀速运动
Uql
由123得
V
md
o
竖直方向 匀加速运动
tg
V V
o
Uql
V md 2 o
远安一高物理组 李贤勇
课前准备知识
▪ 1.物体受恒力作用
▪ (1)若初速度为零,则物体将沿此力的方向做 匀_加_速__直__线___运动.
▪ 物体运动与受力间的关系
▪ (2)若初速度不为零,当力的方向与初速度方向 相同或相反,物体做_匀_变__速__直_线___运动;当力的 方向与初速度方向不在同一直线上时,物体做 _匀__变_速__曲__线___运动.
h
C
A
d
B
综合提高
▪ 如图所示,水平放置的A、B两平行金属板 相距为d,现有质量为m,电量为-q的小球,从 距A板高h处自由下落,通过小孔C进入电场, 但没能到达B板,求AB间电势差的最小值.
解法一、[牛顿定律和运动学规律]
v2 2gh
h
0 v2 2(a)d
a F qE mg qUmin g
V1
qU
+
U
对某一粒子（m.q一定）
____V12 mV 由VaV2V动2 m能F12Vm2定0V2qmV理oUq20m2E2可ad得2qmqmqUUUod2
当V0一定时，U越大，则V越大；U越小，V越小
当U 一定时，V0越大，则V越大；V0越小，V越小
知识点巩固
▪ [例1]让原来静止的氢核,氘核,氚的混合物经同
解析：质子和α粒子都是正离子，从A点释
放将受电场力作用加速运动到B点。设AB两 点间的电势差为U，由动能定理有
1 2
mv2
qU
v
2qU m
vH qH m 2
v
q mH
[例4]如图所示，带负电的质点静止在水平放置的平行 板电容器两板间，距下板0.8cm,两板间的电势差 为300v.如果两板间的电势差减小到60v,则该质点 运动到极板上需要多少时间?
0
可得U
m in
mg (h d ) (V ) q
▪ 解法三、（动能定理法）
由W=ΔEK可列全过程的动能定理方程 mg(h+d)-qUmin=0, Umin=mg(h+d)/q
带电粒子的偏转
金属板
正电荷 + + + + + + + +
I 负电荷 _ _ _ _ _ _ _ _
匀速偏转匀速L来自运用运动合成的知识得：
▪ 2.物体受变力作用,物体将做变__加_速__直_线__或_曲__线__ 运动,具体情况可仿1中情况讨论.
带电粒子的加速
+ ++
++
匀速
++ +
_
E
__
__
__
加速
_
匀速
U
U
加速后粒子的速度怎样计算呢？
匀速+ +
加速
1 qU1
匀_ 速 由牛顿定律得：
_
若在匀强电场中
V +
(+q,m)+ +
V0
解析：设带电小球电量为q，则小球受
重 小力 球和 平电 衡场，力故的作m用。g当U1=q30U0V时1 ， d
当U2=60V时，带电小球将向下板做 匀加速直线运动，由牛顿定律得
0.8cm
mg q U2 ma d
又h=1/2at2
t 2U1h 4.5102 s (U1 U2)g
综合提高
▪ 如图所示,水平放置的A、B两平行金属板 相距为d,现有质量为m,电量为-q的小球,从 距A板高h处自由下落,通过小孔C进入电场, 但没能到达B板,求AB间电势差的最小值.