高中物理 第一章靜電場(chǎng)第9節(jié)《帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)》復(fù)習(xí)課件(43ppt)

1、 第第 2929（5858）課）課 時(shí)時(shí)電容器電容器 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2015年年10月月28日日例例1、下列關(guān)于電容器和電容、下列關(guān)于電容器和電容的說法中，錯(cuò)誤的是的說法中，錯(cuò)誤的是 ()A、電容器、電容器A的體積比的體積比B大，說大，說 明明 A的電容一定比的電容一定比B的大的大B對(duì)于確定的電容器，其帶對(duì)于確定的電容器，其帶 的電荷與兩板間的電壓的電荷與兩板間的電壓(小小 于擊穿電壓且不為零于擊穿電壓且不為零)成正成正 比比C無論電容器的電壓如何變無論電容器的電壓如何變 化化(小于擊穿電壓且不為零小于擊穿電壓且不為零)， 它所帶的電荷與電壓比值恒它所帶的電荷與電

2、壓比值恒 定不變定不變D電容器的電容是表示電容器電容器的電容是表示電容器 容納電荷本領(lǐng)大小的物理量，容納電荷本領(lǐng)大小的物理量， 其大小與加在兩板上的電壓其大小與加在兩板上的電壓 無關(guān)無關(guān)一、電容器一、電容器由兩個(gè)彼此由兩個(gè)彼此絕緣絕緣又又 相互相互靠近靠近的導(dǎo)體組成的導(dǎo)體組成一個(gè)極板一個(gè)極板所帶所帶 電荷量的絕對(duì)值電荷量的絕對(duì)值 使電容器帶電的使電容器帶電的 過程，充電后電容器兩板帶過程，充電后電容器兩板帶 上等量的異種電荷上等量的異種電荷 ，電容器，電容器 中儲(chǔ)存中儲(chǔ)存電場(chǎng)能電場(chǎng)能 使充電后的電容使充電后的電容 器失去電荷（中和）的過程，器失去電荷（中和）的過程， 放電過程中放電過程中電場(chǎng)能

3、轉(zhuǎn)化為其電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其 他形式的能他形式的能兩塊正對(duì)的平行金屬板，它們相兩塊正對(duì)的平行金屬板，它們相隔很近而且彼此絕緣組成一個(gè)最簡(jiǎn)單的電容器叫做平行隔很近而且彼此絕緣組成一個(gè)最簡(jiǎn)單的電容器叫做平行板電容器，平行板電容器的電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)板電容器，平行板電容器的電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng).紙質(zhì)電容器和電解電容器。使用紙質(zhì)電容器和電解電容器。使用電解電解電容器電容器時(shí)不能接錯(cuò)其兩極，不能接時(shí)不能接錯(cuò)其兩極，不能接交變交變電流電流通常采用改變正對(duì)面積來改變電容大通常采用改變正對(duì)面積來改變電容大小小. .二、電容二、電容描述電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量描述電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量.電容器所帶的電量跟它兩極板間的電勢(shì)

4、差的電容器所帶的電量跟它兩極板間的電勢(shì)差的 比值叫做電容器的電容比值叫做電容器的電容. 法拉法拉(F).1法拉法拉1庫(kù)庫(kù)/伏伏. 1法拉法拉(F)106微法微法(F)1012皮法皮法(pF).QQCUU 平行板電容器的電容跟介電常量成正比，跟正對(duì)面積S成正比，跟兩極板間的距離d成反比. .4SCkd例例1、下列關(guān)于電容器和電容的說法中，錯(cuò)誤的是、下列關(guān)于電容器和電容的說法中，錯(cuò)誤的是 ()A、電容器、電容器A的體積比的體積比B大，說明大，說明 A的電容一定比的電容一定比B的大的大 B對(duì)于確定的電容器，其帶的電荷與兩板間的電壓對(duì)于確定的電容器，其帶的電荷與兩板間的電壓(小于擊穿電小于擊穿電 壓且

5、不為零壓且不為零)成正比成正比C無論電容器的電壓如何變化無論電容器的電壓如何變化(小于擊穿電壓且不為零小于擊穿電壓且不為零)，它所，它所 帶的電荷與電壓比值恒定不變帶的電荷與電壓比值恒定不變D電容器的電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量，其電容器的電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量，其 大小與加在兩板上的電壓無關(guān)大小與加在兩板上的電壓無關(guān)A例例2 2、如圖所示是由電動(dòng)勢(shì)為、如圖所示是由電動(dòng)勢(shì)為6V6V的電池、電阻的電池、電阻R R與電容為與電容為200pF200pF的平行板電容器的平行板電容器C C組成的電路，如把電容器極板間組成的電路，如把電容器極板間距離增大至原來的距離增大至原來

6、的2 2倍，則電容器的電容為倍，則電容器的電容為 ，流過流過R R的瞬時(shí)電流方向?yàn)榈乃矔r(shí)電流方向?yàn)?，流過，流過R R的電荷的電荷量為量為 C.C.100pF從從B到到A610-10.例例3 3、用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素，如圖所示設(shè)兩極板正對(duì)面積為因素，如圖所示設(shè)兩極板正對(duì)面積為S S，極板間的距離，極板間的距離為為d d，靜電計(jì)指針偏角為，靜電計(jì)指針偏角為實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，下列判斷中正確的是（）變，下列判斷中正確的是（）A保持保持S不變，增大不變，增大d，則，則變小變小B保持保持S不變，增大

7、不變，增大d，則，則變大變大C保持保持d不變，減小不變，減小S，則，則變大變大 D保持保持d不變，減小不變，減小S，則，則變小變小 BC例例4 4、傳感器是把非電學(xué)物理量、傳感器是把非電學(xué)物理量( (如位移、速度、壓力、角度等如位移、速度、壓力、角度等) )轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成電學(xué)物理量換成電學(xué)物理量( (如電壓、電流、電阻等如電壓、電流、電阻等) )的一種元件的一種元件. .如圖如圖7-4-17-4-1所示中的甲、乙、丙、丁是四種常見的電容式傳感器，下列說法所示中的甲、乙、丙、丁是四種常見的電容式傳感器，下列說法正確的是正確的是( ( ) ) A.A.甲圖中兩極間的電荷量不變，若電壓減少，可判斷出甲圖中

8、兩極間的電荷量不變，若電壓減少，可判斷出h h變小變小B.B.乙圖中兩極間的電荷量不變，若電壓增加，可判斷出乙圖中兩極間的電荷量不變，若電壓增加，可判斷出變小變小C.C.丙圖中兩極間的電壓不變，若有電流流向傳感器的負(fù)極，則丙圖中兩極間的電壓不變，若有電流流向傳感器的負(fù)極，則x x變變小小D.D.丁圖中兩極間的電壓不變，若有電流流向傳感器的正極，則丁圖中兩極間的電壓不變，若有電流流向傳感器的正極，則F F變變大大D例例5 5、如圖所示，平行板電容器、如圖所示，平行板電容器ABAB兩極板水兩極板水平放置，平放置，A A在上方，在上方，B B在下方，現(xiàn)將其和理在下方，現(xiàn)將其和理想二極管串聯(lián)接在電源上

9、，已知想二極管串聯(lián)接在電源上，已知A A和電源正和電源正極相連，二極管具有單向?qū)щ娦?，一帶電小球沿極相連，二極管具有單向?qū)щ娦?，一帶電小球沿ABAB中心水平射入，中心水平射入，打在打在B B極板上的極板上的N N點(diǎn)，小球的重力不能忽略，現(xiàn)通過上下移動(dòng)點(diǎn)，小球的重力不能忽略，現(xiàn)通過上下移動(dòng)A A板來板來改變兩極板改變兩極板ABAB間距間距( (兩極板仍平行兩極板仍平行) )，則下列說法正確的是，則下列說法正確的是( )( )A.A.若小球帶正電，當(dāng)若小球帶正電，當(dāng)ABAB間距增大時(shí)，小球打在間距增大時(shí)，小球打在N N的左側(cè)的左側(cè)B.B.若小球帶正電，當(dāng)若小球帶正電，當(dāng)ABAB間距減小時(shí)，小球打在

10、間距減小時(shí)，小球打在N N的左側(cè)的左側(cè)C.C.若小球帶負(fù)電，當(dāng)若小球帶負(fù)電，當(dāng)ABAB間距減小時(shí)，小球可能打在間距減小時(shí)，小球可能打在N N的右側(cè)的右側(cè)D.D.若小球帶負(fù)電，當(dāng)若小球帶負(fù)電，當(dāng)ABAB間距增大時(shí)，小球可能打在間距增大時(shí)，小球可能打在N N的左側(cè)的左側(cè)若去掉電路中的二極管，則正確的選項(xiàng)是若去掉電路中的二極管，則正確的選項(xiàng)是( )BCBCD三、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速問題三、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速問題在勻強(qiáng)電場(chǎng)中帶電粒子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可通過牛頓定律和勻在勻強(qiáng)電場(chǎng)中帶電粒子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可通過牛頓定律和勻變速運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行討論變速運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行討論2022121mv

11、mvqU2022121cosmvmvqEs根據(jù)動(dòng)能定理，在任意電場(chǎng)中可通過式求解，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中即根據(jù)動(dòng)能定理，在任意電場(chǎng)中可通過式求解，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中即可通過式又可通過式求解可通過式又可通過式求解mdqUmqEaadvv2202atvv0 (1)基本粒子：如電子、質(zhì)子、基本粒子：如電子、質(zhì)子、粒子、離子等除有說明或有明確粒子、離子等除有說明或有明確的暗示以外，一般都不考慮重力的暗示以外，一般都不考慮重力(但并不忽略質(zhì)量但并不忽略質(zhì)量).(2)帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或有明確帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力的暗示以外，一般都

12、不能忽略重力.例例6 6、在點(diǎn)電荷、在點(diǎn)電荷Q Q的電場(chǎng)中有的電場(chǎng)中有A A、B B兩點(diǎn)，將質(zhì)子和兩點(diǎn)，將質(zhì)子和粒粒子分別從子分別從A A點(diǎn)由靜止釋放，已知質(zhì)子和點(diǎn)由靜止釋放，已知質(zhì)子和粒子的電性相粒子的電性相同，帶電量之比為同，帶電量之比為1:21:2，質(zhì)量之比為，質(zhì)量之比為1:41:4，則到達(dá)，則到達(dá)B B點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)時(shí)，它們的速度大小之比為多少？它們的速度大小之比為多少？AB B121241122121mqmqvv 例例7 7、在、在P P板附近有一電子由靜止開始向板附近有一電子由靜止開始向Q Q板運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于板運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于電子到達(dá)電子到達(dá)Q Q板時(shí)的速率，下列解釋正確的是板時(shí)的速率，下列解

13、釋正確的是（ ） A.A.兩板間距離越大，加速時(shí)間就越長(zhǎng)，兩板間距離越大，加速時(shí)間就越長(zhǎng)， 則獲得的速率就越大則獲得的速率就越大. .B.B.兩板間距離越小，加速時(shí)間就越長(zhǎng)，兩板間距離越小，加速時(shí)間就越長(zhǎng)， 則獲得的速率就越大則獲得的速率就越大C.C.與兩板間的距離無關(guān)，僅與加速電壓有關(guān)與兩板間的距離無關(guān)，僅與加速電壓有關(guān)D.D.以上解釋都不對(duì)以上解釋都不對(duì). . C PQU例例8 8、如圖所示，在等勢(shì)面沿豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，、如圖所示，在等勢(shì)面沿豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶負(fù)電的微粒以一定初速度射入電場(chǎng)，并沿直線一帶負(fù)電的微粒以一定初速度射入電場(chǎng)，并沿直線ABAB運(yùn)動(dòng)，由此可知運(yùn)動(dòng)，由此可知

14、 ( () )A A電場(chǎng)中電場(chǎng)中A A點(diǎn)的電勢(shì)高于點(diǎn)的電勢(shì)高于B B點(diǎn)的電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì)B B微粒在微粒在A A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于在點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于在B B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，在點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，在A A點(diǎn)時(shí)的點(diǎn)時(shí)的 電勢(shì)能小于在電勢(shì)能小于在B B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能C C微粒在微粒在A A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小于在點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小于在B B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，在點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，在A A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大 于在于在B B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能D D微粒在微粒在A A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和等于在點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和等于在B B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與電勢(shì)能點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與電勢(shì)能 之和之和例例9 9、如圖所示，平行板電容器的兩個(gè)極板與水、如圖所

15、示，平行板電容器的兩個(gè)極板與水平地面成一角度，兩極板與一直流電源相連若平地面成一角度，兩極板與一直流電源相連若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過電容器，一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過電容器，則在此過程中，該粒子則在此過程中，該粒子( () )A A所受重力與電場(chǎng)力平衡所受重力與電場(chǎng)力平衡 B B電勢(shì)能逐漸增加電勢(shì)能逐漸增加C C動(dòng)能逐漸增加動(dòng)能逐漸增加 D D做勻變速直線運(yùn)動(dòng)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)BDAB例例1010、在一個(gè)水平面上建立、在一個(gè)水平面上建立x x軸，在過原點(diǎn)軸，在過原點(diǎn)O O右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E E6 610105 5 N

16、/C N/C，方向與，方向與x x軸正方向相同，在軸正方向相同，在O O處放一個(gè)電荷量處放一個(gè)電荷量q q5 510108 8 C, C,質(zhì)量質(zhì)量m m0.010 kg0.010 kg的帶負(fù)電絕緣的帶負(fù)電絕緣物塊物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)物塊物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.20.2，沿，沿x x軸正方向給物軸正方向給物塊一個(gè)初速度塊一個(gè)初速度v v0 02 m/s2 m/s，如圖所示，求：，如圖所示，求：(1)(1)物塊最終停止時(shí)的位置；物塊最終停止時(shí)的位置；( (g g取取10 m/s10 m/s2 2) )(2)(2)物塊在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過程的機(jī)械能增量物塊在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過程的機(jī)械能增量解析解析(

17、1)第一個(gè)過程：物塊向右做勻減速運(yùn)動(dòng)到第一個(gè)過程：物塊向右做勻減速運(yùn)動(dòng)到速度為零速度為零FfmgFqEFfFma2as1v02s10.4 m第二個(gè)過程：物塊向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，第二個(gè)過程：物塊向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，離開電場(chǎng)后再做勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止離開電場(chǎng)后再做勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止由動(dòng)能定理得：由動(dòng)能定理得：Fs1Ff(s1s2)0得得s20.2 m，則物塊停止在原點(diǎn)，則物塊停止在原點(diǎn)O左側(cè)左側(cè)0.2 m處處(2)物塊在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過程的機(jī)械能增量物塊在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過程的機(jī)械能增量EWf2mgs10.016 J.四、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的類偏轉(zhuǎn)問題四、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的類偏轉(zhuǎn)問題 v0F例例1212、a

18、 a、b b、c c、d d為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)等勢(shì)面，一個(gè)電子從等勢(shì)面，一個(gè)電子從N N點(diǎn)平行于等勢(shì)面方點(diǎn)平行于等勢(shì)面方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線NMNM，由此可知（由此可知（ ） A.A.電子在電子在N N的動(dòng)能大于在的動(dòng)能大于在M M點(diǎn)的動(dòng)能點(diǎn)的動(dòng)能 B.B.電子在電子在N N點(diǎn)的電勢(shì)能小于在點(diǎn)的電勢(shì)能小于在M M點(diǎn)的電勢(shì)能點(diǎn)的電勢(shì)能C.C.電場(chǎng)強(qiáng)度方向向左電場(chǎng)強(qiáng)度方向向左 D.D.電場(chǎng)中電場(chǎng)中a a點(diǎn)電勢(shì)低于點(diǎn)電勢(shì)低于b b電電勢(shì)電電勢(shì) D DabcdNMv0例例1313、二價(jià)氧離子與一價(jià)碳離子從水平放置的平行金屬板的中央、二價(jià)氧離

19、子與一價(jià)碳離子從水平放置的平行金屬板的中央沿垂直于電場(chǎng)方向發(fā)射，在下列各種情況下，求它們飛出電場(chǎng)時(shí)，沿垂直于電場(chǎng)方向發(fā)射，在下列各種情況下，求它們飛出電場(chǎng)時(shí)，在豎直方向上偏移的位移大小之比？在豎直方向上偏移的位移大小之比？ 射入時(shí)速度相同射入時(shí)速度相同. . 射入時(shí)動(dòng)量相同射入時(shí)動(dòng)量相同. . 射入時(shí)動(dòng)能相同射入時(shí)動(dòng)能相同. . 經(jīng)相同電壓加速后射入經(jīng)相同電壓加速后射入1221qq3421mmmqy qmy qy 202)(21vlmdqUy 20121mvqU 1224dUlUy 與與q q和和m m無關(guān)無關(guān)帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問題分析帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問題分析 粒子的偏轉(zhuǎn)角問題粒子的

20、偏轉(zhuǎn)角問題 已知電荷情況及初速度如圖所示，已知電荷情況及初速度如圖所示，設(shè)帶電粒子質(zhì)量為設(shè)帶電粒子質(zhì)量為m，帶電荷量為，帶電荷量為q，以，以速度速度v0垂直于電場(chǎng)線方向射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電垂直于電場(chǎng)線方向射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)電壓為場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)電壓為U1.若粒子飛出電場(chǎng)時(shí)若粒子飛出電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)角為偏轉(zhuǎn)角為，則，則tan ，式中，式中vyat ，vxv0，代入得代入得tan 結(jié)論：動(dòng)能一定時(shí)結(jié)論：動(dòng)能一定時(shí)tan與與q成正比，電荷成正比，電荷量相同時(shí)量相同時(shí)tan與動(dòng)能成反比與動(dòng)能成反比粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)的兩個(gè)結(jié)論粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)的兩個(gè)結(jié)論(1)以初速度以初速度v0進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng).結(jié)論：

21、粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出時(shí)，就像是從極板間的結(jié)論：粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出時(shí)，就像是從極板間的 處沿直處沿直線射出線射出.2l(2)經(jīng)加速電場(chǎng)加速再進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)：若不同的帶電粒子是從靜止經(jīng)加速電場(chǎng)加速再進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)：若不同的帶電粒子是從靜止經(jīng)同一加速電壓經(jīng)同一加速電壓U0加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的，加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的，可推得偏移量：可推得偏移量： 偏轉(zhuǎn)角正切：偏轉(zhuǎn)角正切：結(jié)論：無論帶電粒子的結(jié)論：無論帶電粒子的m、q如何，只要經(jīng)過同一加速電場(chǎng)加速，如何，只要經(jīng)過同一加速電場(chǎng)加速，再垂直進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，它們飛出的偏移量再垂直進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，它們飛出的偏移量y和偏轉(zhuǎn)角和偏轉(zhuǎn)角都是相都是相同的，也就是軌跡完

22、全重合同的，也就是軌跡完全重合.10Utan2U dl210Uy,4U dl例例14、如圖所示，質(zhì)子如圖所示，質(zhì)子(H)和和粒子粒子(He)由靜止經(jīng)同一個(gè)電場(chǎng)加速由靜止經(jīng)同一個(gè)電場(chǎng)加速后垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)(粒子不計(jì)重力粒子不計(jì)重力)，則這兩個(gè)粒子射出電場(chǎng)時(shí)，則這兩個(gè)粒子射出電場(chǎng)時(shí)( ) A偏轉(zhuǎn)角度相同偏轉(zhuǎn)角度相同 B偏轉(zhuǎn)距離相同偏轉(zhuǎn)距離相同 C運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同 D動(dòng)能相同動(dòng)能相同AB例例1515、如圖是一個(gè)說明示波管工作的部分原理圖，電子經(jīng)過加速、如圖是一個(gè)說明示波管工作的部分原理圖，電子經(jīng)過加速后以速度后以速度v v0 0垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)偏移量為垂直進(jìn)

23、入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)偏移量為h h，兩，兩平行板間距為平行板間距為d d，電壓為，電壓為U U，板長(zhǎng)為，板長(zhǎng)為L(zhǎng) L，每單位電壓引起的偏移量，每單位電壓引起的偏移量叫做示波管的靈敏度，為了提高靈敏度，可采用的辦法是（叫做示波管的靈敏度，為了提高靈敏度，可采用的辦法是（ ） A. A.增加兩極板間的電勢(shì)差增加兩極板間的電勢(shì)差U U B. B.盡可能縮短板長(zhǎng)盡可能縮短板長(zhǎng)L L C. C.盡可能減小板間距盡可能減小板間距d d D. D.使電子的入射速度使電子的入射速度v v0 0大些大些 hv0例例1616、一個(gè)電子以、一個(gè)電子以4.04.010106 6m ms s的速度沿與的速度沿與電

24、場(chǎng)垂直的方向從電場(chǎng)垂直的方向從A A點(diǎn)飛進(jìn)勻強(qiáng)電場(chǎng)，并且點(diǎn)飛進(jìn)勻強(qiáng)電場(chǎng)，并且從另一端從另一端B B點(diǎn)沿與場(chǎng)強(qiáng)方向成點(diǎn)沿與場(chǎng)強(qiáng)方向成1501500 0角方向飛角方向飛出，那么，出，那么，A A、B B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為多少伏？?jī)牲c(diǎn)間的電勢(shì)差為多少伏？( (電子的質(zhì)量為電子的質(zhì)量為9.19.1101031 31 kg).kg).vAABvB例例1717、a a、b b、c c三個(gè)三個(gè)粒子同時(shí)由同一點(diǎn)垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)粒子同時(shí)由同一點(diǎn)垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng), ,其軌其軌跡如圖所示跡如圖所示, ,其中其中b b恰好飛出電場(chǎng)，由此可以肯定（恰好飛出電場(chǎng)，由此可以肯定（ ） A.A.在在b b飛離電場(chǎng)的同時(shí)，飛離電

25、場(chǎng)的同時(shí)，a a剛好打在負(fù)剛好打在負(fù) 極板上極板上 B. bB. b和和c c同時(shí)飛離電場(chǎng)同時(shí)飛離電場(chǎng) C.C.進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，c c的速度最大，的速度最大，a a的速的速 度最小度最小 D.D.動(dòng)量的增量相比，動(dòng)量的增量相比，c c的最小，的最小，a a和和b b 一樣大一樣大 A C DabcxyO例例1818、帶電粒子射入兩塊平行極板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，、帶電粒子射入兩塊平行極板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，入射方向跟極板平行，重力忽略入射方向跟極板平行，重力忽略. .若初動(dòng)能為若初動(dòng)能為E Ek k，則，則離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為2E2Ek k，如果初速度增為原來的，如果初速度增為原

26、來的2 2倍，倍，則離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為（則離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為（ ）A.3EA.3Ek k B.4E B.4Ek k C.17E C.17Ek k/4 D.9E/4 D.9Ek k/2/2 KkEEqEy 21201)(21vLay KkEEqEy42202)2(21vLay 214yy kkEE417 五、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速偏轉(zhuǎn)綜合問題五、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速偏轉(zhuǎn)綜合問題222001tan2yvqU LU LvmdvU d222201124qUU LLymdvU d帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角和偏移量均與帶帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角和偏移量均與帶電粒子的質(zhì)量和電量無關(guān)電粒子的質(zhì)量和電量無關(guān)

27、. .只要電性相同的帶電只要電性相同的帶電粒子粒子, ,在電場(chǎng)中留下的軌跡相同在電場(chǎng)中留下的軌跡相同, ,所以無法將電所以無法將電性相同的粒子分開性相同的粒子分開. .dv0ULVVULdU400500005. 001. 02222122220121mveU 202212vLmdeUd瞬時(shí)速瞬時(shí)速度是聯(lián)度是聯(lián)系兩個(gè)系兩個(gè)過程的過程的橋梁。橋梁。U1U2PO212UU 20121mvqU20222221mdvxqUatydUxUy1224U1U2e20121mvqU 2020tanmdvLqUvvydULU122tan平拋運(yùn)動(dòng)不是平拋運(yùn)動(dòng)不是分解速度，就分解速度，就是分解位移。是分解位移。例例2

28、222、如圖所示，有一帶電粒子、如圖所示，有一帶電粒子( (不計(jì)重力不計(jì)重力) )貼著貼著A A板沿水平方向板沿水平方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U U1 1時(shí)，帶電粒子沿軌跡從兩板右時(shí)，帶電粒子沿軌跡從兩板右端連線的中點(diǎn)飛出；當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為端連線的中點(diǎn)飛出；當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U U2 2時(shí)，帶電粒子沿軌跡落到時(shí)，帶電粒子沿軌跡落到B B板中間板中間. .設(shè)粒子兩次射入電場(chǎng)的水平速度相同，則電壓設(shè)粒子兩次射入電場(chǎng)的水平速度相同，則電壓U U1 1、U U2 2之之比為比為( )( )A.18 B.14 C.12 D.11A.18 B.14 C.12 D.11A 例例2323、

29、如圖所示，質(zhì)子、氘核和、如圖所示，質(zhì)子、氘核和粒子都沿平行板電容器兩板粒子都沿平行板電容器兩板中線中線OOOO方向垂直于電場(chǎng)線射入板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，射出后都打方向垂直于電場(chǎng)線射入板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，射出后都打在同一個(gè)與在同一個(gè)與 OOOO垂直的熒光屏上，使熒光屏上出現(xiàn)亮點(diǎn)下列垂直的熒光屏上，使熒光屏上出現(xiàn)亮點(diǎn)下列說法中正確的是（說法中正確的是（ ）A.A.若它們射入電場(chǎng)時(shí)速度相等，熒光屏上將出現(xiàn)若它們射入電場(chǎng)時(shí)速度相等，熒光屏上將出現(xiàn)3 3個(gè)亮點(diǎn)個(gè)亮點(diǎn)B.B.若它們射入電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)量相等，在熒光屏上將只出現(xiàn)若它們射入電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)量相等，在熒光屏上將只出現(xiàn)2 2個(gè)亮點(diǎn)個(gè)亮點(diǎn)C.C.若它們是由同一個(gè)電場(chǎng)從靜

30、止加速后射入此偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的熒光若它們是由同一個(gè)電場(chǎng)從靜止加速后射入此偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的熒光屏上將只出現(xiàn)屏上將只出現(xiàn)1 1個(gè)亮點(diǎn)個(gè)亮點(diǎn) D.D.若它們射入電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能相等，若它們射入電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能相等，在熒光屏上將只出現(xiàn)在熒光屏上將只出現(xiàn)1 1個(gè)亮點(diǎn)個(gè)亮點(diǎn)C 例例2424、如圖所示，真空中水平放置的兩個(gè)相同極板、如圖所示，真空中水平放置的兩個(gè)相同極板Y Y和和YY長(zhǎng)為長(zhǎng)為L(zhǎng) L，相距相距d d，足夠大的豎直屏與兩板右側(cè)相距，足夠大的豎直屏與兩板右側(cè)相距b.b.在兩板間加上可調(diào)偏在兩板間加上可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓轉(zhuǎn)電壓U UYYYY，一束質(zhì)量為，一束質(zhì)量為m m、帶電量為、帶電量為+q+q的粒子的粒子( (不計(jì)重力不計(jì)

31、重力) )從兩板從兩板左側(cè)中點(diǎn)左側(cè)中點(diǎn)A A以初速度以初速度v v0 0沿水平方向射入電場(chǎng)且能穿出沿水平方向射入電場(chǎng)且能穿出. .(1)(1)求兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓求兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓U UYYYY的范圍；的范圍；(2)(2)求粒子可能到達(dá)屏上區(qū)域的長(zhǎng)度求粒子可能到達(dá)屏上區(qū)域的長(zhǎng)度. .222200YY22md vmd vUqLqL0d L 2b2y.L確定粒子打到屏上的位置離屏中心的距離確定粒子打到屏上的位置離屏中心的距離yy的三種方法的三種方法 y0b1 yyvv2 yybtanL3 y(b)tan2 u220 2sin100 t V此題中，若在此題中，若在YY/間加間加上這樣的電壓呢？上這

32、樣的電壓呢？六、示波管六、示波管 1.1.構(gòu)造：構(gòu)造：電子槍，偏轉(zhuǎn)極板，熒光屏電子槍，偏轉(zhuǎn)極板，熒光屏.(.(如圖如圖所示所示) ) 2、示波管的原理、示波管的原理產(chǎn)生產(chǎn)生高速高速飛飛行的行的電子束電子束待顯示待顯示的的電壓信號(hào)電壓信號(hào)鋸齒形鋸齒形掃掃描電壓描電壓使電子沿使電子沿Y Y方向方向偏移偏移使電子沿使電子沿x x方向方向偏移偏移例例2525、如果在、如果在YYYY之間加如圖所示的交變之間加如圖所示的交變電壓，同時(shí)在電壓，同時(shí)在XXXX之間加鋸齒形掃描電壓，之間加鋸齒形掃描電壓，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？XYOA B CD E FA B CD E FABOCt

33、1DEFt2例例2626、如圖所示的示波管，如果在、如圖所示的示波管，如果在YYYY之間加如之間加如圖所示的交變電壓，同時(shí)在圖所示的交變電壓，同時(shí)在XXXX之間加如圖所示之間加如圖所示的鋸齒形電壓，使的鋸齒形電壓，使X X的電勢(shì)比的電勢(shì)比XX高，在熒光屏上高，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？會(huì)看到什么圖形？UxtOt1t2XYO0tt0tt1 1t t1 1tttt2 2例例2727、制備納米薄膜裝置的工作電極可簡(jiǎn)化為真空中間距為、制備納米薄膜裝置的工作電極可簡(jiǎn)化為真空中間距為d d的的兩平行極板，如圖甲所示兩平行極板，如圖甲所示. .加在極板加在極板A A、B B間的電壓間的電壓U UABAB做周

34、期性變做周期性變化，其正向電壓為化，其正向電壓為U U0 0，反向電壓為，反向電壓為-kU-kU0 0(k(k1)1)，電壓變化的周期，電壓變化的周期為為22，如圖乙所示，如圖乙所示. .在在t=0t=0時(shí)，極板時(shí)，極板B B附近的一個(gè)電子，質(zhì)量為附近的一個(gè)電子，質(zhì)量為m m、電荷量為電荷量為e e，受電場(chǎng)作用由靜止開始運(yùn)動(dòng)，受電場(chǎng)作用由靜止開始運(yùn)動(dòng). .若整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，電若整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，電子未碰到極板子未碰到極板A A，且不考慮重力作用，且不考慮重力作用. .若若 電子在電子在0 022時(shí)間時(shí)間內(nèi)不能到達(dá)極板內(nèi)不能到達(dá)極板A A，求，求d d應(yīng)滿足的條件應(yīng)滿足的條件. . 5k,4四、四

35、、 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的“類斜拋運(yùn)動(dòng)類斜拋運(yùn)動(dòng)”v0ABCD 0kkEEydUq曲線運(yùn)動(dòng)的基本解法是運(yùn)動(dòng)的合成和分解，輔助解法是功和曲線運(yùn)動(dòng)的基本解法是運(yùn)動(dòng)的合成和分解，輔助解法是功和能的觀點(diǎn)常用動(dòng)能定理。能的觀點(diǎn)常用動(dòng)能定理。五、帶電粒子在交變電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)五、帶電粒子在交變電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)tT2TOU-UudABe物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)由初速度和合外力兩個(gè)因素共同決定不要做亞里士多德物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)由初速度和合外力兩個(gè)因素共同決定不要做亞里士多德的追隨者。的追隨者。tT2TOU-Uutvot/sT2TO2.5-2.5u/VAB29/100 . 4smmdqUadmTmdqU

36、s05. 0)2(212smkgTmamvp/100 . 4219t/sT2TO2.5-2.5u/V做出帶電粒子運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖像可以清楚地看到帶電做出帶電粒子運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖像可以清楚地看到帶電粒子一直向粒子一直向A A板運(yùn)動(dòng)且每半個(gè)周期運(yùn)動(dòng)的位移相等。板運(yùn)動(dòng)且每半個(gè)周期運(yùn)動(dòng)的位移相等。tvo作圖法解物理題作圖法解物理題uOU-UtAB2)2)(21TmdqUd 122qUdfmfT1取取t=T/2t=T/2正離子運(yùn)動(dòng)的位移正離子運(yùn)動(dòng)的位移L L為板長(zhǎng)臨界狀態(tài)為板長(zhǎng)臨界狀態(tài)考慮。此時(shí)電場(chǎng)力做功為考慮。此時(shí)電場(chǎng)力做功為qUqU。若。若dL,dL,則兩板則兩板間場(chǎng)強(qiáng)變大，電場(chǎng)力變大，加速度變大，

37、正間場(chǎng)強(qiáng)變大，電場(chǎng)力變大，加速度變大，正離子運(yùn)動(dòng)時(shí)間離子運(yùn)動(dòng)時(shí)間tT/2tL,dL,則兩板則兩板間場(chǎng)強(qiáng)變小，電場(chǎng)力變小，加速度變小，正間場(chǎng)強(qiáng)變小，電場(chǎng)力變小，加速度變小，正離子運(yùn)動(dòng)時(shí)間離子運(yùn)動(dòng)時(shí)間tT/2tT/2，半個(gè)周期正離子不會(huì)，半個(gè)周期正離子不會(huì)到達(dá)到達(dá)B B板，半個(gè)周期內(nèi)電場(chǎng)力做功小于板，半個(gè)周期內(nèi)電場(chǎng)力做功小于qUqU（加速電壓小于（加速電壓小于U U）, ,此后電場(chǎng)力做負(fù)功此后電場(chǎng)力做負(fù)功整個(gè)過程電場(chǎng)力做功一定小于整個(gè)過程電場(chǎng)力做功一定小于qUqU。TtuOU- UAB10tvL fnnTt11Lnvf01正離子在垂直于兩正離子在垂直于兩板方向做機(jī)械振動(dòng)板方向做機(jī)械振動(dòng)這樣周期性運(yùn)

38、動(dòng)。這樣周期性運(yùn)動(dòng)。Lnvf202六、帶電粒子在電場(chǎng)和重力場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)六、帶電粒子在電場(chǎng)和重力場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng) 中的運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng) 有時(shí)需要結(jié)合直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)的條件進(jìn)行分析。有時(shí)需要結(jié)合直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)的條件進(jìn)行分析。ABE0vmgNqEfsincosmgNqEcossinmgqENcossinsincosmgqEmgqE模型化歸模型化歸: :四個(gè)不在一條直四個(gè)不在一條直線上的共點(diǎn)力的平衡問題，線上的共點(diǎn)力的平衡問題，基本解法是正交分解?；窘夥ㄊ钦环纸?。OOabp omgdUqcoscosmgdUqmgqU/d物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)由初速度和合外力兩個(gè)因素共同決定物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)由初速度和合外力兩個(gè)因素共同決定qU/dABCDv0mgFcosdUqmg 22cosdLLqLdLmgdU22根據(jù)物體做直線運(yùn)動(dòng)的條根據(jù)物體做直線運(yùn)動(dòng)的條件進(jìn)行分析準(zhǔn)確規(guī)范認(rèn)件進(jìn)行分析準(zhǔn)確規(guī)范認(rèn)真作圖是物理學(xué)習(xí)的基本真作圖是物理學(xué)習(xí)的基本功。力學(xué)搭臺(tái)，電學(xué)唱