帶電粒子在電場中的運動用課件

第九節(jié)帶電粒子在電場中的運動3、某些帶電體是否考慮重力，要根據(jù)題目暗示或運動狀態(tài)來判定電場中的帶電粒子一般可分為兩類：1、帶電的基本粒子：如電子，質(zhì)子，α粒子，正負(fù)離子等。這些粒子所受重力和電場力相比在小得多，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。帶電粒子在勻強(qiáng)電場中運動情況：受到恒定的電場力受力情況：

做勻變速運動++++++++________UUE加速勻速勻速+qmV0V=?一、帶電粒子的加速方法1：運用運動學(xué)和動力學(xué)方法求解，設(shè)板間距為d,因電場力為恒力，所以有方法2：運用能量觀點求解速度與電勢差U、比荷量q成正比與距離d無關(guān)例題1：右圖所示，兩平行金屬板間加一電壓U，有一帶正電荷q、質(zhì)量為m的帶電粒子在電場力的作用下以初速v0開始從正極板向負(fù)極板運動。則（1）帶電粒子在電場中作什么運動？（2）粒子穿出負(fù)極板時的速度多大？（3）粒子穿出負(fù)極板后做什么運動？一般用“動能定理”求解分析：對于粒子來說，一般有mg<＜F，故可忽略。(1)帶電粒子在電場中以加速度a=F/m=qU/md做勻加速直線運動。(2)由v2-vo2=2ad解得：或：由動能定理qU=mv2/2-mv02/2解得：←U1→++v0v帶電粒子的偏轉(zhuǎn)d++++++------二、帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)

lv0d-qθvv0v⊥θyS1.粒子穿越電場的時間t=?2.粒子離開電場的速度V=？3.粒子離開電場時的偏角=？4.沿垂直于板面方向偏移的距離=？5.S

=?側(cè)移量偏轉(zhuǎn)角度粒子好象是從入射線中點直接射出來的類平拋運動例：離子發(fā)生器發(fā)射出一束質(zhì)量為m，電荷量為q的負(fù)離子，從靜止經(jīng)加速電壓U1加速后，獲得速度，并沿垂直于電場線方向射入兩平行板中央，受偏轉(zhuǎn)電壓U2作用后，以速度Ｖ離開電場，已知平行板長為Ｌ，兩板間距離為d，

1）離子在偏轉(zhuǎn)電場中運動的時間、加速度、速度Ｖ的大小；2）離子在離開偏轉(zhuǎn)電場時的橫向偏移量和偏轉(zhuǎn)角的正切值。l++++++------u1dv0

求：電子槍熒光屏偏轉(zhuǎn)電極+-XX、y、yXX、y、y亮斑如果在偏轉(zhuǎn)電極XX’、YY’上不加電壓，電子如何運動？如果在偏轉(zhuǎn)電極XX’上不加電壓，偏轉(zhuǎn)電極YY’上加電壓電子又如何運動？三、示波管原理示波器是一種用來觀察電信號隨時間變化的電子儀器。它的核心部件是示波管：由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，管內(nèi)抽成真空。若兩偏轉(zhuǎn)電極間都不加偏轉(zhuǎn)電壓，則電子束將打在熒光屏的中心UytO電子在極板間運動的時間極短，可認(rèn)為此瞬間極板間電壓不變?nèi)魞善D(zhuǎn)電極間都不加偏轉(zhuǎn)電壓，則電子束將打在熒光屏的中心UxtO要想增加X軸方向掃描線的寬度，怎么辦？UxtO滿足什么條件才能得到穩(wěn)定正確的波形？UytOTT2TT/2T掃=NT顯示出的信號完整波形個數(shù)由什么決定？N思考題：1、讓一價氫離子、一價氦離子和二價氦離子的混合物經(jīng)過同一加速電場由靜止開始加速，然后在同一偏轉(zhuǎn)電場里偏轉(zhuǎn)，在通過加速電場時獲得的動能是否相同？通過偏轉(zhuǎn)電場時，它們是否會分為三股？請說明理由。答案：通過加速電場時獲得的動能Ek=qU,加速電壓相同，二價氦離子電荷量最大，所以二價氦離子獲得動能最大。粒子的偏轉(zhuǎn)量和偏轉(zhuǎn)角由加速電場和偏轉(zhuǎn)電場決定，所以三種粒子不可能分開為三股。比較離子在偏轉(zhuǎn)電場的側(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不相同會分為三股如果φ

相同不會分為三股會分為三股2、一束電子流經(jīng)U=5000V的電壓加速后，在距兩極板等間距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場中，若兩板間距d=1.0cm，板長l=5.0cm，那么，要使電子能從平行板間飛出，兩個板之間的電壓最多能加多少？課堂小結(jié)：一、利用電場使帶電粒子加速