新帶電粒子在電場中的運(yùn)動上課用

1、若為勻強(qiáng)電場：若為勻強(qiáng)電場：adv22FqUammd如何計(jì)算1V的電壓使電子獲得的動能、速度？一、 帶電粒子在電場中的加速計(jì)算1930221.6100.910qUvm5610/ms非勻強(qiáng)電場同樣適用非勻強(qiáng)電場同樣適用如何計(jì)算1V的電壓使電子獲得的動能、速度？一、 帶電粒子在電場中的加速計(jì)算212qUmv2qUvmvU可以運(yùn)用功能關(guān)系求解可以運(yùn)用功能關(guān)系求解5610/ms一、 帶電粒子在電場中的加速【思考】加速質(zhì)子和加速電子有何區(qū)別？【思考】加速質(zhì)子和加速電子有何區(qū)別？+-vv0 L Ly-二、 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)+vy【思考】物體在重力場中的運(yùn)動和帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動有什么共同點(diǎn)和不

2、同點(diǎn)？+-v vv v0 0v vy y+_U0Uv v0 0 L L20012qUmv204qULqU d-qmy00tanyvatvvtan2yL0 xLv t22012qULymd v22012qULymd v204ULU d20qU Lmd v02ULU d02qULeU d2L三、三、 先加速再偏轉(zhuǎn)先加速再偏轉(zhuǎn)+-v vv v0 0v vy y+_U0Uv v0 0 L L-qmy0 xLv t22012eULymd v2L三、三、 先加速再偏轉(zhuǎn)先加速再偏轉(zhuǎn)Y0()tan()222LLULYLLU d,L,YU YUU的變化反映了 的變化，可以顯示變化的波形。四、四、 示波器的原理示

3、波器的原理如果在如果在YYYY之間加如圖所示的之間加如圖所示的交變電壓交變電壓，同，同時(shí)在時(shí)在XXXX之間加之間加鋸齒形掃描電壓鋸齒形掃描電壓，在熒光，在熒光屏上會看到什么圖形？屏上會看到什么圖形？XYOA B CD E FA B CD E FABOCt1DEFt2四、四、 示波器的原理示波器的原理一、利用電場使帶電粒子加速一、利用電場使帶電粒子加速二、利用電場使帶電粒子偏轉(zhuǎn)二、利用電場使帶電粒子偏轉(zhuǎn)從動力學(xué)和運(yùn)動學(xué)角度分析從動力學(xué)和運(yùn)動學(xué)角度分析從做功和能量的角度分析從做功和能量的角度分析類似平拋運(yùn)動類似平拋運(yùn)動的分析方法的分析方法粒子在與電場垂直的方向上做粒子在與電場垂直的方向上做勻速直線

4、運(yùn)動勻速直線運(yùn)動粒子在與電場平行的方向上做粒子在與電場平行的方向上做初速度為零的勻加速運(yùn)動初速度為零的勻加速運(yùn)動課堂小結(jié)課堂小結(jié)3、某些帶電體是否考慮重力，要根據(jù)題目暗示或運(yùn)動狀態(tài)來判定要不要考慮重力：1、帶電的基本粒子：如電子，質(zhì)子，粒子，正負(fù)離子等。這些粒子所受重力和電場力相比小得多，除非有說明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力。（但并不能忽略質(zhì)量）。2、帶電微粒：如帶電小球、液滴、塵埃等。除非有說明或明確的暗示以外，一般都考慮重力。思考與討論：思考與討論：謝 謝+-v vv v0 0v vy yv v0 0 L Ly-xd沿沿v v0 0方向：勻速直線運(yùn)動。設(shè)為方向：勻速直線運(yùn)動。設(shè)為x

5、 x方向方向垂直垂直v v0 0方向：勻加速直線運(yùn)動、初速為零。設(shè)為方向：勻加速直線運(yùn)動、初速為零。設(shè)為y y方向方向22201122qU xyatmd voxv tmdqUa xovvyvat研究方法：運(yùn)動的合成與分解+-v vv v0 0v vy y+_U0Uv v0 0 L L-qmy2LY,L思考：如何求電子打在屏上的動能思考：如何求電子打在屏上的動能222200()xyeULvvvvmdv20102UeUeymvd【例題1】 U=2500V。設(shè)電子剛剛離開金屬絲時(shí)的速度為零。求電子穿出時(shí)的速度與動能。（已知電子的帶電量e=-1.610-19C，質(zhì)量m=0.910-30kg）一、 帶電

6、粒子在電場中的加速電場力做功與場強(qiáng)是否勻強(qiáng)無關(guān)，與運(yùn)動路徑也無關(guān)，動能定理也適用于非勻強(qiáng)電場。若粒子的初速度為零若粒子的初速度為零, ,則則: :212qUmv若粒子的初速度不為零若粒子的初速度不為零, ,0221122qUmvmv123()nkq UUUUE 從上世紀(jì)80年代開始發(fā)展起來的、基于先進(jìn)加速器技術(shù)的散裂中子源是目前世界上最先進(jìn)的中子源。其基本原理是用高能強(qiáng)流質(zhì)子加速器產(chǎn)生能量在1GeV以上的質(zhì)子束轟擊重元素靶（如鎢或鈾），在靶中發(fā)生散裂反應(yīng)，產(chǎn)生大量的中子。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，數(shù)以系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，數(shù)以1010億計(jì)的電子就億計(jì)的電子就將從這條加速管中以接近光速沖進(jìn)將從這條加速管中以接近光速沖進(jìn)

7、儲存環(huán)中發(fā)生碰撞儲存環(huán)中發(fā)生碰撞 北京正負(fù)電子對撞機(jī)加速器的起點(diǎn)北京正負(fù)電子對撞機(jī)加速器的起點(diǎn) 正負(fù)電子對撞機(jī)是一個使正負(fù)電子產(chǎn)生對撞的設(shè)備，它將各種粒子(如質(zhì)子、電子等)加速到極高的能量，然后使粒子轟擊一固定靶。通過研究高能粒子與靶中粒子碰撞時(shí)產(chǎn)生的各種反應(yīng)研究其反應(yīng)的性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)新粒子、新現(xiàn)象。直到北京正負(fù)電子對撞機(jī)建成并投入運(yùn)行之后，中國才終于有條件作為東道國組織多國科學(xué)家參與的、大規(guī)模的物理實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行中方為主的國際合作?！斑@樣的好處在于，我們隨時(shí)可以掌握國際高能物理的最新動態(tài)，精準(zhǔn)地判斷研究方向，及時(shí)啟動國際高能【例2】如圖所示，真空中兩個相同極板Y與Y的長度L=6.0cm，相距d=2c

8、m，極板間的電壓U=200V。一個電子沿平行于板面的方向射入電場中，射入時(shí)的速度v0=3.0107m/s。求電子射出電場時(shí)沿垂直于板面方向偏移的距離y和偏轉(zhuǎn)的角度+-vv0 L Ly-d二、 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)【思考】物體在重力場中的運(yùn)動和帶電粒子在電場中的運(yùn)動有什么不同點(diǎn)？【例2】如圖所示，真空中兩個相同極板Y與Y的長度L=6.0cm，相距d=2cm，極板間的電壓U=200V。一個電子沿平行于板面的方向射入電場中，射入時(shí)的速度v0=3.0107m/s。求電子射出電場時(shí)沿垂直于板面方向偏移的距離y和偏轉(zhuǎn)的角度+-vv0 L Ly-d二、 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)【思考】物體在重力場中的運(yùn)動和帶電粒子在電場中的運(yùn)動有什么不同點(diǎn)？【例2】如圖所示，真空中兩個相同極板Y與Y的長度L=6.0cm，相距d=2cm，極板間的電壓U=200V。一個電子沿平行于板面的方向射入電場中，射入時(shí)的速度v0=3.0107