1.9带电粒子在电场中运动.

1、带电粒子在电场中的运动教学目标研究带电粒子在电场中运动时的加速 度、 速度和位移等物理量的变化。研究带电粒子在电场中运动时的 能量转化。1、了解示波管的工作原理，体会静电场知识对科学技术的影响。电场中的带电粒子一般可分为两类:1、带电的基本粒子：如电子，质子，a粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和电场力相比在小得多，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不2、带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定带电粒子在匀强电场中运动状态：静止匀速直线运动考虑重力。（1 1平衡(F=0)(F=0)匀变速直线运动一加速

2、.减速12匀变速运动彳（F合#）I匀变速曲线运动一转一、带电粒子的加速如图所示农真空中有一对平行会属板， 两板间加以电压U。两板间有一帑正电椅q的带 电粒子。它在亀场力的作用下，由静止开始从 正奴奴向负憑板运动，列达负板对的速度有多A?（不考虑杜子釣賣力丿L受力分析：水平向右的电场力F = Eq=qU/d6 2、运动分析：初速度率，加速度为a=qU/md的向右匀加速直停配农子的加速线j运动。一、带电粒子的加速L_ E_ JqF一m如图所示农真空中有一对平行会属板，两板间加以电压U。两极问有一命正电荷q的常 电粒子。它在亀场力的作用下，由静止开始从 正奴奴向负憑板运动，列达负板对的速度有多 大？

3、（不考虑趙子的重力丿2qUF qUa =m mdA一解比一运用运动学知识求解o停电蔻子的加速+O-、带电粒子的加速如图所示在真空中有一对平行会属板， 两核间加以电压U。两板间有一帑正电椅q的带 电粒子。它在亀场力的作用下.由裁止开始从 正极奴向负憑扳运动，列达负板对的速度有多 大？（不考虑粒子的婁力丿2qUHl思考:如两奴核间不是匀强亀场该用何种方 幽求解？为什么？由于电场力做功与场强是否匀强无关， 与运动珞徨比无关，第二种方矗仍适用！若粒子的初速度为零则： 丄2= qU2若粒子的初速度不为零则：丄2-丄m : =qU2 21 住4qFmHr 鮮法二运1W.= qU = mvO带电杜子的加速+

4、O例题：炽热的金属丝可以发射电子。在金属丝和金属板间加以电压U=2500V,发射出的电子在真空中被加速后，从金属板的小孔穿出。电子射出后的速度有多大？设电子刚从金属丝射出 时的速度为零。解:电子电荷量为e,根据动能定理可得结论：由于电场力做功与场径是否匀强无关，与运动路径也a无关，所以衣处理亀场对帶輕粒子的加速问题时，一般都是利用动能走理进行处理。二、带电粒子的偏转如图所示，农真空中水平敘置一对全属板Y和丫二 板间距禽为d。疫两板间加以电压U,电椅童 为q质童为m的带电粒子从极板中央以水平速度 %射入电场。试分析带电独子衣电场中的运动悄 况。（不计粒子的重力） 受力分析：趁子受列竖直向下的 电

5、场力F = Eq=qU/d追动规律分析：粒子作类平拋运动。X方向：勻速直线运动0L=VY方向：初建发奉的 匀加遠直筑运动F qUqU La = = v = at =-m mdymd v0寓开电场对的偏转角：tancp =些2 -V。mdy。推论:耘子从偏转电场中射出对，其追盛反向廷长筑与 初速盛方向支一点,此点年分洛初建41方向的住秒21qUL2喜开亀场对偏转童：y4at2dVF结论：带电粒子初速度垂直于电场方向飞入 匀强电场的问题就是一个类平抛的问题粒子在与电场垂直的方向上做 匀速直线运动粒子在与电场平行的方向上做初速为零的匀加速运动让；H、：H、；H的混合物沿着与电场垂直的方向进入匀强电场

6、偏转，要使它们的vyqULqULt anp =- =- =-vomdv。d偏转角相同,则A.A.初动能 C C质量12mv三个 a a 粒子在同一地点沿同一方向垂 直飞入同一偏转电场，出现了如图所示的轨 迹，由此可以判断(ACD(ACD ) )CCICCIA A 在 b b 飞离电场的同时，a a 刚好打在基极械上B.B. b b 和 c c 同时飞离电场忖 I IC.C. 进入电场时,c c 的速度最大,a a 的速度最小D.D. 动能的增加值 c c 最小，a a 和 b b样大k =AEJ -如图所示， 两极板与电源相连接,电子从 负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且 恰好从正极板边缘

7、飞出，现在使电子射入速 度变为原来的两倍，而电子仍从原来位置射 入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板间距离)C.C. * *倍 D.D.扌倍就变为原来的(C CA.2A.2 倍 4 4倍21qUL21y =匚mo22mv0d1三、加速和偏转一体如图所示，农真空中坚直放置一对佥属板X和X；加电压U1；水平哉置一对金属板丫和Y，奴间距禽 为d。加电压 6，电荷量为y 质量为m的带电 趙子从x奴扳由密止岀发。试分析带削44子的运 动惜况。（木计牡子的重力）三、加速和偏转一体qm偏转WI经电速入电荷速加进转电加场后偏场J|l速qU L2Uy =通过加速电场的末速度为进入偏转电场的初速度qU丄LU can

8、 -=-mdv dU、一束电子流在经加速电压 6 加速后，在 距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若两板间距 d d，板长 L L，那么，要 使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多 能加多大偏转电压 U2U2。qU2LT U2L2 2tndvj -AdU 设电了刚好能从极板边缘飞出 即这时偏转量最大等丁9/2,所加 电压为最大值.示波管的原理偏转偏转电极的不同放置方式 若金属平行板水平 放置,电了将在竖直 方向发生偏转若金属平行板竖直 放置,电子将在水平 方向发生偏转1、 作用：观案电信号随对间变化的情况2、 组成：示次管（内部是真空的丿、电 子枪.偏转电极和熒光屛姐成。偏转电

9、极荧光屏O1.如果在电极XX，之间不加电压，但在YY，之间加不变的电 压，使Y的电势比Y，高（有时说这种情况是”Y正、Y，负”）, 电子束运动过程中受哪个方向的力？电子将打在荧光屏 的什么位置？偏转电极灾光屏1如果在YY，之间不加电压，而在XX2间加不变的电压,（X正、X，负），电子将打在荧光屏的什么位置？偏转电极荧光屏O2.如果在XX，之间不加电压，而在Y#之间所加的电压按图 所示的规律随时间变化，在荧光屏会看到什么图形？偏转电极灾光屏3如果Yf之间的电压仍然如图所示，而在XX之间加不 变的电压（X正、X，负”），在荧光屏会看到什么图形？偏转电极荧光屏3如果Yf之间的电压仍然如图所示，而在XX之间加不 变的电