帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)上課

如圖所示，在真空中水平放置一對(duì)金屬板Y和Y’，板間距離為d．在兩板間加以電壓U，兩板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E=U/d．現(xiàn)有一電荷量為q的帶電粒子以水平速度v0射入電場(chǎng)中.帶電粒子通過(guò)電場(chǎng)的側(cè)移偏向角φ恒力作用下的曲線運(yùn)動(dòng)模型推論：帶電粒子從極板的中線射入勻強(qiáng)電場(chǎng),其出射時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線交于極板中線的中點(diǎn)。所以粒子好像從極板中央沿直線飛出去一樣。對(duì)偏移公式的討論對(duì)于不同的帶電粒子(1)若以相同的速度射入，則y∝q/m(2)若以相同的動(dòng)能射入，則y∝q(3)若以相同的動(dòng)量射入，則y∝qm(4)若經(jīng)相同電壓U0加速后射入，則y與q、m無(wú)關(guān),隨加速電壓的增大而減小，隨偏轉(zhuǎn)電壓的增大而增大。

例2：在如圖所示為一真空示波管，電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計(jì)），經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中（偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)），電子進(jìn)入M、N間電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直，電子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)后打在熒光屏上的P點(diǎn)。已知加速電壓為U1，M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長(zhǎng)為L(zhǎng)1，板右端到熒光屏的距離為L(zhǎng)2，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。求：U1L1L2PMNOKA能從極板間射出：x=L，y≤d/2不能從極板間射出：x＜L，y=d/2（1）電子穿過(guò)A板時(shí)的速度大?。?/p>

例2：在如圖所示為一真空示波管，電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計(jì)），經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中（偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)），電子進(jìn)入M、N間電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直，電子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)后打在熒光屏上的P點(diǎn)。已知加速電壓為U1，M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長(zhǎng)為L(zhǎng)1，板右端到熒光屏的距離為L(zhǎng)2，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。求：U1L1L2PMNOKA能從極板間射出：x=L，y≤d/2不能從極板間射出：x＜L，y=d/2（2）電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的側(cè)移量？

例2：在如圖所示為一真空示波管，電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計(jì)），經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中（偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)），電子進(jìn)入M、N間電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直，電子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)后打在熒光屏上的P點(diǎn)。已知加速電壓為U1，M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長(zhǎng)為L(zhǎng)1，板右端到熒光屏的距離為L(zhǎng)2，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。求：U1L1L2PMNOKA能從極板間射出：x=L，y≤d/2不能從極板間射出：x＜L，y=d/2（3）電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的偏轉(zhuǎn)角？

例2：在如圖所示為一真空示波管，電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計(jì)），經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中（偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)），電子進(jìn)入M、N間電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直，電子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)后打在熒光屏上的P點(diǎn)。已知加速電壓為U1，M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長(zhǎng)為L(zhǎng)1，板右端到熒光屏的距離為L(zhǎng)2，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。求：U1L1L2PMNOKA能從極板間射出：x=L，y≤d/2不能從極板間射出：x＜L，y=d/2（4）P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離？

例2：在如圖所示為一真空示波管，電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計(jì)），經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中（偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)），電子進(jìn)入M、N間電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直，電子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)后打在熒光屏上的P點(diǎn)。已知加速電壓為U1，M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長(zhǎng)為L(zhǎng)1，板右端到熒光屏的距離為L(zhǎng)2，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。求：U1L1L2PMNOKA能從極板間射出：x=L，y≤d/2不能從極板間射出：x＜L，y=d/2（5）使打在屏上的距離變大的方法？

例2：在如圖所示為一真空示波管，電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計(jì)），經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中（偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)），電子進(jìn)入M、N間電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直，電子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)后打在熒光屏上的P點(diǎn)。已知加速電壓為U1，M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長(zhǎng)為L(zhǎng)1，板右端到熒光屏的距離為L(zhǎng)2，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。求：U1L1L2PMNOKA能從極板間射出：x=L，y≤d/2不能從極板間射出：x＜L，y=d/2（6）打在屏上的最大距離是多少？

例2：在如圖所示為一真空示波管，電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計(jì)），經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中（偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)），電子進(jìn)入M、N間電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直，電子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)后打在熒光屏上的P點(diǎn)。已知加速電壓為U1，M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長(zhǎng)為L(zhǎng)1，板右端到熒光屏的距離為L(zhǎng)2，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。求：U1L1L2PMNOKA能從極板間射出：x=L，y≤d/2不能從極板間射出：x＜L，y=d/2（7）如其它條件不變電子不能從M、N極板射出U2取值范圍？6.圖為示波管原理圖,電子槍熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子,初速度很小,可以視為零,電子槍的加速電壓為U0，緊接著是偏轉(zhuǎn)電極YY’和XX’。設(shè)偏轉(zhuǎn)電極的極板長(zhǎng)均為l1,板間距離均為d,偏轉(zhuǎn)電極XX’的右端到熒光屏的距離為l2,電子的電荷量為e,質(zhì)量為m(不計(jì)偏轉(zhuǎn)電極YY’和XX’二者之間的距離),在YY’和XX’偏轉(zhuǎn)電極不加電壓時(shí)，電子恰能打在熒光屏上坐標(biāo)的原點(diǎn)，求：1)若只在YY’偏轉(zhuǎn)電極上加電壓U1(U1>0),則電子到達(dá)熒光屏上的速度是多大?2)在第(1)問(wèn)中,若再在XX’偏轉(zhuǎn)電極上加電壓U2(U2>0),求出亮點(diǎn)在熒光屏上坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。

例3：（P138例2）如圖所示，氫原子核外有一個(gè)電子繞原子核作勻速率圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)電子質(zhì)量為m，電荷量為e，軌道半徑為r，求：（1）電子運(yùn)動(dòng)的周期T。（2）電子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能EK

（3）電子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的環(huán)形電流1.如圖所示，質(zhì)量為m，帶電量為q的離子以v0的速度，沿與場(chǎng)強(qiáng)垂直的方向從A點(diǎn)飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)，并從另一側(cè)B點(diǎn)沿與場(chǎng)強(qiáng)方向成150°角飛出．則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是多少?1500EABqEVyV0VtVy2=2ay=2qEy/m=3V02V04、初速為零的電子經(jīng)電壓U1加速后，垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)側(cè)向位移是y。偏轉(zhuǎn)板間距離為d，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，板長(zhǎng)為l。為了提高偏轉(zhuǎn)靈敏度（每單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的側(cè)向位移），可采用下面哪些辦法()A．增大偏轉(zhuǎn)電壓U2

B．減小板長(zhǎng)C.減小板間距離d

D．增大加速電壓U1答案：C

例2：如圖1所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)、相距為d的兩平行金屬板與一電壓變化規(guī)律如圖2所示的電源相連(圖中未畫(huà)出電源)。有一質(zhì)量為m、帶電荷為-q的粒子以初速度v0從板中央水平射入電場(chǎng)，從飛入時(shí)刻算起，A、B兩板間的電壓變化規(guī)律恰好如圖2所示，為使帶電粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度方向平行于金屬板，（重力不計(jì)）問(wèn)：⑴交變電壓周期需滿足什么條件？⑵加速電壓值U0的取值范圍是什么？圖1圖2T＝t/n＝L/nv0

(n為正整數(shù))

答案：avvav圖7-26UtU0O-U0T模型的描述模型的條件av’v

2、在真空中，電子（質(zhì)量為m，電量為e），連續(xù)地射入相距為d的兩平行金屬板之間，兩板不帶電時(shí)，電子將沿兩板等距離的中線射出，通過(guò)兩板的時(shí)間為T，如圖24-15甲所示。現(xiàn)在極板上加一個(gè)如圖24-15乙所示變化電壓，變化周期也為T，電壓最大值U0，若加電壓后，電子均能通過(guò)板間而不碰極板，求這些電子離開(kāi)電場(chǎng)后，垂直于兩板方向的最大位移和最小位移各多少？Vy在偏轉(zhuǎn)問(wèn)題中可以畫(huà)出單方向的速度—時(shí)間圖像2.

如圖,電子在電勢(shì)差為U1的加速電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),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B6、靜電透鏡是利用靜電場(chǎng)使電子束會(huì)聚或發(fā)散的一種裝置，其中某部分靜電場(chǎng)的分布如圖所示。虛線表示這個(gè)靜電場(chǎng)在xoy平面內(nèi)的一簇等勢(shì)線，等勢(shì)線形狀相對(duì)