帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)課件

++++++------φvv0vyy+_U1U2v0L-qm帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)++++++------φvv0vyy+_U1U2v0L1復(fù)習(xí)回顧物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是什么？做平拋運(yùn)動(dòng)的條件是什么？平拋運(yùn)動(dòng)是什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)各是什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？怎樣求平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間？怎樣求落體速度？復(fù)習(xí)回顧物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是什么？做平拋運(yùn)動(dòng)的條件是什么？2思考ld+-----------+++++++++++U2v0q、m如圖一帶電粒子以垂直勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向從兩極板中間以初速度v0射入電場(chǎng)，若不計(jì)粒子的重力，帶電粒子將做什么運(yùn)動(dòng)？思考ld+------3ld+-----------+++++++++++Uv0q、mF+vv0vyyθ偏轉(zhuǎn)角側(cè)移二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)如何求偏移量和偏轉(zhuǎn)角？ld+--------4粒子運(yùn)動(dòng)的加速度a;粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t;粒子射出電場(chǎng)而不打在極板上豎直方向上的偏移距離y；粒子離開電場(chǎng)時(shí)豎直方向的分速度Vy粒子在離開電場(chǎng)時(shí)的速度大小V。粒子在離開電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度Φ.粒子從進(jìn)入極板到穿出極板電場(chǎng)力做的功是多少？粒子能射出極板的條件是什么？思考粒子運(yùn)動(dòng)的加速度a;思考5二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏移量類平拋運(yùn)動(dòng)與粒子比荷q/m成正比與粒子初速度v0平方成反比與電場(chǎng)的屬性U、l、d有關(guān)二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏移量類平拋運(yùn)動(dòng)與粒子比荷q/m成6與粒子比荷q/m成正比與粒子初速度v0平方成反比與電場(chǎng)的屬性U、l、d有關(guān)類平拋運(yùn)動(dòng)二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角與粒子比荷q/m成正比與粒子初速度v0平方成反比與電場(chǎng)的屬性7帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)速度大小粒子從進(jìn)入極板到穿出極板電場(chǎng)力做的功粒子能射出極板的條件：X=L，y≤d/2帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)速度大小粒子從進(jìn)入極板到穿出極板電場(chǎng)力做的8++++++------φvv0vyy+_U1U2v0L-qm三、加速和偏轉(zhuǎn)一體++++++------φvv0vyy+_U1U2v0L9如圖，電子在電勢(shì)差為U1的加速電場(chǎng)中由靜止開始加速，然后射入電勢(shì)差為U2的兩塊平行極板間的電場(chǎng)中，入射方向跟極板平行。整個(gè)裝置處在真空中，重力可忽略。在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角θ變大的是

A、U1變大、U2變大B、U1變小、U2變大C、U1變大、U2變小D、U1變小、U2變小B如圖，電子在電勢(shì)差為U1的加速電場(chǎng)中由靜止開始加速，然后射入10讓一價(jià)氫離子、一價(jià)氦離子和二價(jià)氦離子的混合物經(jīng)過(guò)同一加速電場(chǎng)由靜止開始加速，然后在同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)里偏轉(zhuǎn)，在通過(guò)加速電場(chǎng)時(shí)獲得的動(dòng)能是否相同？通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，它們是否會(huì)分為三股？請(qǐng)說(shuō)明理由。思考讓一價(jià)氫離子、一價(jià)氦離子和二價(jià)氦離子的混合物經(jīng)過(guò)同一加速電場(chǎng)11比較離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的側(cè)移距離y如果y不相同比較離子是否以相同偏角φ射出如果y相同如果φ不相同會(huì)分為三股如果φ

相同不會(huì)分為三股會(huì)分為三股比較離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的側(cè)移距離y如果y不相同比較離子是否以相12結(jié)論1：不同的帶電粒子（電性相同），若經(jīng)過(guò)同一電場(chǎng)加速，又進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，則它們的運(yùn)動(dòng)軌跡必然重合。結(jié)論2：粒子的偏移量取決于加速電壓U1和偏轉(zhuǎn)電壓U2，加速電壓U1越小，偏轉(zhuǎn)電壓U2越大，偏移量越大。結(jié)論3：粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)，就好象從極板間L/2處沿直線射出似的。結(jié)論4：粒子從兩板中間射入，恰能飛出極板的臨界條件,y≤d/2;粒子從極板邊緣射入，恰能飛出極板的臨界條件y≤d結(jié)論1：不同的帶電粒子（電性相同），若經(jīng)過(guò)同一電場(chǎng)加速，又進(jìn)13請(qǐng)同學(xué)們利用已有的知識(shí)證明：帶電粒子垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開電場(chǎng)時(shí)就好象是從初速度所在直線的中點(diǎn)沿直線離開電場(chǎng)的

θx請(qǐng)同學(xué)們利用已有的知識(shí)證明：帶電粒子垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開電14帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)++++++------φvv0vyy+_U1U2v0L-qm接上題，若M為熒光屏，到電場(chǎng)右邊距離為L(zhǎng)’，則離子打在M上的亮點(diǎn)到O的距離為多少L’O帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)++++++------φvv0vyy15出電場(chǎng)后，勻速直線運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，L’出電場(chǎng)后，勻速直線運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，L’161.當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓U2逐漸減小時(shí)，A點(diǎn)如何移動(dòng)？2.當(dāng)U2為正弦交流電時(shí)，A點(diǎn)又如何運(yùn)動(dòng)？討論:1.當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓U2逐漸減小時(shí)，A點(diǎn)如何移動(dòng)？2.當(dāng)U2為正弦17如圖所示，二價(jià)氦離子和質(zhì)子的混合體，經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速后，垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，偏轉(zhuǎn)后，打在同一熒光屏上，則它們（）A、側(cè)移相同B、偏轉(zhuǎn)角相同C、到達(dá)屏上同一點(diǎn)D、到達(dá)屏上不同點(diǎn)ABC如圖所示，二價(jià)氦離子和質(zhì)子的混合體，經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速后，垂18一束電子流在經(jīng)U=5000V的加速電壓加速后，在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示，若兩板間距d=1.0cm，板長(zhǎng)l=5.0cm，那么，要使電子能從平行板間飛出，兩個(gè)極板上最多能加多大電壓?電場(chǎng)力做功多少，電勢(shì)能的變化量為多少？所加電壓最大為400V一束電子流在經(jīng)U=5000V的加速電壓加速后，在距兩極板等19如圖，有一電子（電量為e）經(jīng)電壓U0加速后，進(jìn)入兩塊間距為d、電壓為U的平行金屬板間。若電子從兩板正中間垂直電場(chǎng)方向射入，且正好能穿過(guò)電場(chǎng)。求：金屬板AB的長(zhǎng)度；電子穿出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能。U0dAB如圖，有一電子（電量為e）經(jīng)電壓U0加速后，進(jìn)入兩塊間距為d20示波器的原理如圖，一束電子從靜止開始經(jīng)加速電壓U1加速后，以水平速度射入水平放置的兩平行金屬板中間金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板距離為d，豎直放置的熒光屏距離金屬板右端為L(zhǎng)’，若在兩金屬板間加直流電壓U2時(shí)，光點(diǎn)偏離中線與熒光屏的交點(diǎn)O，打在熒光屏上的P點(diǎn)，求OP的長(zhǎng)度。U1U2LL’dOP示波器的原理如圖，一束電子從靜止開始經(jīng)加速電壓U1加速后，以21++++++------φvv0vyy+_U1U2v0L-qm帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)++++++------φvv0vyy+_U1U2v0L22復(fù)習(xí)回顧物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是什么？做平拋運(yùn)動(dòng)的條件是什么？平拋運(yùn)動(dòng)是什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)各是什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？怎樣求平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間？怎樣求落體速度？復(fù)習(xí)回顧物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是什么？做平拋運(yùn)動(dòng)的條件是什么？23思考ld+-----------+++++++++++U2v0q、m如圖一帶電粒子以垂直勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向從兩極板中間以初速度v0射入電場(chǎng)，若不計(jì)粒子的重力，帶電粒子將做什么運(yùn)動(dòng)？思考ld+------24ld+-----------+++++++++++Uv0q、mF+vv0vyyθ偏轉(zhuǎn)角側(cè)移二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)如何求偏移量和偏轉(zhuǎn)角？ld+--------25粒子運(yùn)動(dòng)的加速度a;粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t;粒子射出電場(chǎng)而不打在極板上豎直方向上的偏移距離y；粒子離開電場(chǎng)時(shí)豎直方向的分速度Vy粒子在離開電場(chǎng)時(shí)的速度大小V。粒子在離開電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度Φ.粒子從進(jìn)入極板到穿出極板電場(chǎng)力做的功是多少？粒子能射出極板的條件是什么？思考粒子運(yùn)動(dòng)的加速度a;思考26二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏移量類平拋運(yùn)動(dòng)與粒子比荷q/m成正比與粒子初速度v0平方成反比與電場(chǎng)的屬性U、l、d有關(guān)二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏移量類平拋運(yùn)動(dòng)與粒子比荷q/m成27與粒子比荷q/m成正比與粒子初速度v0平方成反比與電場(chǎng)的屬性U、l、d有關(guān)類平拋運(yùn)動(dòng)二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角與粒子比荷q/m成正比與粒子初速度v0平方成反比與電場(chǎng)的屬性28帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)速度大小粒子從進(jìn)入極板到穿出極板電場(chǎng)力做的功粒子能射出極板的條件：X=L，y≤d/2帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)速度大小粒子從進(jìn)入極板到穿出極板電場(chǎng)力做的29++++++------φvv0vyy+_U1U2v0L-qm三、加速和偏轉(zhuǎn)一體++++++------φvv0vyy+_U1U2v0L30如圖，電子在電勢(shì)差為U1的加速電場(chǎng)中由靜止開始加速，然后射入電勢(shì)差為U2的兩塊平行極板間的電場(chǎng)中，入射方向跟極板平行。整個(gè)裝置處在真空中，重力可忽略。在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角θ變大的是

A、U1變大、U2變大B、U1變小、U2變大C、U1變大、U2變小D、U1變小、U2變小B如圖，電子在電勢(shì)差為U1的加速電場(chǎng)中由靜止開始加速，然后射入31讓一價(jià)氫離子、一價(jià)氦離子和二價(jià)氦離子的混合物經(jīng)過(guò)同一加速電場(chǎng)由靜止開始加速，然后在同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)里偏轉(zhuǎn)，在通過(guò)加速電場(chǎng)時(shí)獲得的動(dòng)能是否相同？通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，它們是否會(huì)分為三股？請(qǐng)說(shuō)明理由。思考讓一價(jià)氫離子、一價(jià)氦離子和二價(jià)氦離子的混合物經(jīng)過(guò)同一加速電場(chǎng)32比較離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的側(cè)移距離y如果y不相同比較離子是否以相同偏角φ射出如果y相同如果φ不相同會(huì)分為三股如果φ

相同不會(huì)分為三股會(huì)分為三股比較離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的側(cè)移距離y如果y不相同比較離子是否以相33結(jié)論1：不同的帶電粒子（電性相同），若經(jīng)過(guò)同一電場(chǎng)加速，又進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，則它們的運(yùn)動(dòng)軌跡必然重合。結(jié)論2：粒子的偏移量取決于加速電壓U1和偏轉(zhuǎn)電壓U2，加速電壓U1越小，偏轉(zhuǎn)電壓U2越大，偏移量越大。結(jié)論3：粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)，就好象從極板間L/2處沿直線射出似的。結(jié)論4：粒子從兩板中間射入，恰能飛出極板的臨界條件,y≤d/2;粒子從極板邊緣射入，恰能飛出極板的臨界條件y≤d結(jié)論1：不同的帶電粒子（電性相同），若經(jīng)過(guò)同一電場(chǎng)加速，又進(jìn)34請(qǐng)同學(xué)們利用已有的知識(shí)證明：帶電粒子垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開電場(chǎng)時(shí)就好象是從初速度所在直線的中點(diǎn)沿直線離開電場(chǎng)的

θx請(qǐng)同學(xué)們利用已有的知識(shí)證明：帶電粒子垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開電35帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)++++++------φvv0vyy+_U1U2v0L-qm接上題，若M為熒光屏，到電場(chǎng)右邊距離為L(zhǎng)’，則離子打在M上的亮點(diǎn)到O的距離為多少L’O帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)++++++------φvv0vyy36出電場(chǎng)后，勻速直線運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，L’出電場(chǎng)后，勻速直線運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，L’371.當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓U2逐漸減小時(shí)，A點(diǎn)如何移動(dòng)？2.當(dāng)U2為正弦交流電時(shí)，A點(diǎn)又如何運(yùn)動(dòng)？討論:1.當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓U2逐漸減小時(shí)，A點(diǎn)如何移動(dòng)？2.當(dāng)U2為正弦38如圖所示，二價(jià)氦離子和質(zhì)子的混合體，經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速后，垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，偏轉(zhuǎn)后，打在同一熒光屏上，則它們（）A、側(cè)移相同B、偏轉(zhuǎn)角相同C、到達(dá)屏上同一點(diǎn)D、到達(dá)屏上不同點(diǎn)ABC如圖所示，二價(jià)氦離子和質(zhì)子的混合體，經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速后，垂39一束電子流在經(jīng)U=5000V的加速電壓加速后，在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示，若兩板間距d=1.0cm，板長(zhǎng)l=5.0cm，那么，要使電子能從平行板間飛出，兩個(gè)極板上最多能加多大電壓?電場(chǎng)力做功多少，電勢(shì)能的變化量為多少？所加電壓最大為400V一束電子流在經(jīng)U=5000V的加速電壓加速后，在距兩極板等40如圖，有一電子（電量為e）經(jīng)電壓U0加速后，進(jìn)入兩塊間距為d、電壓為