2、带电粒子的加速
提出问题要使带电粒子在电场中只被加速而不改变运动方向该怎么办?
学生探究活动:结合相关知识提出设计方案并互相讨论其可行性。
学生介绍自己的设计方案。
师生互动归纳:
方案
1 。
2: 。
可求得当带电粒子从静止开始被加速时获得的速度为:
vt=
深入探究:
(1)结合牛顿第二定律及动能定理中做功条件(W=Fscosθ恒力 W=Uq 任何电场)讨论各方法的实用性。
(2)若初速度为v0(不等于零),推导最终的速度表达式。
学生活动:思考讨论,列式推导
3、带电粒子的偏转
教师投影:如图所示,电子以初速度v0垂直于电场线射入匀强电场中.
问题讨论:
(1)分析带电粒子的受力情况。
(2)你认为这种情况同哪种运动类似,这种运动的研究方法是什么?
(3)你能类比得到带电粒子在电场中运动的研究方法吗?
学生活动:讨论并回答上述问题:
深入探究:如右图所示,设电荷带电荷量为q,平行板长为L,两板间距为d,电势差为U,初速为v0.试求:
(1)带电粒子在电场中运动的时间t。
(2)粒子运动的加速度。
(3)粒子受力情况分析。
(4)粒子在射出电场时竖直方向上的偏转距离。
(5)粒子在离开电场时竖直方向的分速度。
(6)粒子在离开电场时的速度大小。
(7)粒子在离开电场时的偏转角度θ。
拓展:若带电粒子的初速v0是在电场的电势差U1下加速而来的(从零开始),那么上面的结果又如何呢?(y,θ)
学生活动:结合所学知识,自主分析推导。
θ=arctan