带电粒子垂直于场强方向进入电场偏转电场

1、(4)离开电场时竖直方向的分速度。(5)粒子在离开电场时的速度大小。(6)离开电场时的偏转角度的正切tana(7)增加的动能1.9带电粒子在电场中的运动学案1复习：带电粒子的加速1. 带电粒子：对于质量很小的带电粒子，如电子、质子等，虽然它们也会受到万有引力(重力)的作用，但一般来说 电力，可以忽略.2. 带电粒子被加速：在匀强电场 E中，被加速的粒子电荷量为 q,质量为m，从 静止开始加速的距离为d,加速后的速度为v，这些物理量间的关系满足qEd= 2mv2.在非匀强电场中，假设粒子运动的初末位置的电势差为 U，动能定理表达为：一般情况下带电粒子被加速后的速度可表示成：v = 2q¥

2、;.一、带电粒子垂直于场强方向进入电场(偏转电场)：如图，电荷量+q，板长L，板间距d，电势差U，初速v0.试求：(1)在电场中运动时问to (2)加速度(3)侧移距离2 .拓展：假设带电粒子是在电场的电势差Ui下加速而来的从零开始，进入偏转电场后，上面的结果又如何呢？ y, 03试证明：1粒子从偏转电场射出时，其速度v的反向延长线过水平位移的中点三带电粒子在匀强电场中偏转的延伸讨论1. 假设带电粒子是从静止经过同一加速电压Ui进入偏转电场U2的，那么粒子偏移及偏转角有:qU-mVo2 故 Vo2qU2mIqUzL2 U2L22_ =2 mdvo4dU-Vy 而 tanVoU2L2dUi由上式

3、可知，粒子的偏转角与粒子q, m无关，仅决定于加速电场和偏转电场,即不同的带电粒子从静止经过同一电场加速后进入同一偏转电场后，它们在电场中的偏 移、偏转角总是相同的，即运动轨迹是相同的2. 粒子从偏转电场中射出时偏移y二丄世丄2，作粒子速度的反向延长线，与初速度的延2 md v0qUL2长线交于O点，O点与粒子出场点水平距离为2md 02 LqUL _ 2FTm 0 d粒子从偏转电场中射出时，速度的反向延长线与初速度延长线的交点平分沿初速度方向的 位移，即粒子好似从该中点处沿直线飞离电场一样故侧向位移与偏向角可表示为:tan 二或 tan :2yL/2C.丄倍24.如下图，小球，以相同速率在带

4、电平行金属板的三个质最相等的，分别带正电、负电和不带电的P点沿垂直于电场方向射入电场，落在 A、B、C三点，那么().【2.5】(A) 落到A点的小球带正电、落到 带电(B) 三小球在电场中运动时间相等(C) 三小球到达正极板的动能关系是(D) 三小球在电场中的加速度关系是 答案：DB点的小球带负电、落到EkA > EkB > EkCac > 3b > 3aC点的小球不【例题3】.如图7-3-6所示，真空中水平放置的两个相同极板Y和Y'长为L,相距d,足够大的竖直屏与两板右侧相距 b在两板间加上可调偏转电压 U, 束质量为 m带电量为+q的粒A以初速度V0沿水平

5、方向射入电场且能穿出.(1 )证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心0点;(2 )求两板间所加偏转电压 U的范围；(3)求粒子可能到达屏上区域的长度.子(不计重力)从两板左侧中点Y'图 7-3-6课后练习：1 如下图，在两条竖直边界线所围的匀强电场中,一个不计重力的带电粒子从左边界的P点以某一水平速度射入电场，从右边界的Q点射出，以下判断正确的有()A. 粒子带正电B. 粒子做匀速圆周运动C. 粒子电势能增大D.仅增大电场强度粒子通过电场的时间不变?Q2.右图为示波管中电子枪的原理示意图，示波管内被抽成真空，A为发射热电子的阴极， K为接在高电势点的加速阳极， A、K

6、间电压为U电子离开阴极时的速度可以忽略.电子经加速后从K的小孔中射出的速度大小为v.下面的说法中正确的选项是A.如果A K间距离减半而电压仍为U不变，那么电子离开K时的速度变为2vB. 如果AC. 如果AD. 如果AK间距离减半而电压仍为U不变，那么电子离开 K时的速度变为 -2K间距离保持不变而电压减半，那么电子离开K间距离保持不变而电压减半，那么电子离开K时的速度变为K时的速度变为3 .如下图，带电粒子P所带的电荷量是带电粒子Q的3倍，它们以相等的速度从同一点出发，沿着跟电场强度垂直的方向射入匀强电场，分别打在M N点，假设OMk MN忽略粒子重力的影响，贝U P和Q的质量之比为A. 3

7、: 4B. 4 : 3C. 3 : 2D. 2 : 33 题4、如以下图所示，一个电子以4X 10m/s的速度沿与电场垂直的方向从A点飞进匀强电场， 并且从另一端B点沿与场强方向成 150°角方向飞出，那么, 子的质量为9.1 X 10 31kgA B两点间的电势差为多少伏？电1.9带电粒子在电场中的运动学案2例题：1 如图是一个示波管工作原理图的一局部，电子经过加速后以速度Vo垂直进入偏转电场，离开偏转电场时的偏转量为 y，两平行板间距为d、板长为L、板间电压为U。每单位电压引起的 偏转量y/U 叫做示波管的灵敏度，为了提高灵敏度，可以采用的方法是A. 增加两板间的电势差 UB.

8、尽可能缩短板长 LC. 尽可能减小板距 dD. 使电子的入射速度 vo大些2 .如下图，静止的电子在加速电压为 U的电场作用下从 0经P板的小孔射出，又垂直进入 平行金属板间的偏转电场 极板长L、极板间距离d，在偏转电压为 U2的电场作用下偏转一段 距离。现使U加倍，要想使电子在偏转电场的偏移量不发生变化调整极板间距离时电子仍能穿出偏转电场，应该：A. 仅使U2加倍B. 仅使U2变为原来的4倍C. 仅使偏转电场板间距离变为原来的0.5倍D. 仅使偏转电场板间距离变为原来的2倍3. 一对平行金属板长为L,两板间距为d,质量为m电荷量为e的电子从平行板左侧以速度vo沿两板的中线不断进入平行板之间，

9、两板间所加交变电压UAB如下图，交变电压的周期,所有电子都能穿过平行板,且最大偏距的粒子刚好从极板的边缘飞出，不计重力作用，那么JM叫VeVji'VeV:-:I f or ：: Ia«fp«|A. 所有电子都从右侧的同一点离开电场B. 所有电子离开电场时速度都是Vod16C. t = 0时刻进入电场的电子，离开电场时动能最大D. t = I时刻进入电场的电子，在两板间运动时最大侧位移为4. 如图7-2-18所示，在E = 10 3V/m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直 放置，轨道与一水平绝缘轨道 MN连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R=

10、 40cm,一 42一带正电荷q = 10 C的小滑块质量为 m= 40g,与水平轨道间的动摩因数=0.2 ,g取10m/s ,求：(1) 要小滑块能运动到圆轨道的最高点L,滑块应在水平轨道上离N点多远处释放？(2) 这样释放的滑块通过 P点时，对轨道压力是多大？(P为半圆轨道中点)图 7-2-18课后习题：1 如以下图所示，A B两块带异号电荷的平行金属板间形成匀强电场，一电子以V0 = 4X 106m/s的速度垂直于场强方向沿中心线由(1)电子在C点时的动能是多少 J?O C两点间的电势差大小是多少V?O点射入电场，从电场右侧边缘C点飞出时的速度方向与V0e= 1.6 x 10 一19 C

11、,电子质量 仆0.91 x 10 一30 kg.求：2、如下图，两块相同的金属板正对着水平放置，板间距离为d。当两板间加电压 U时,一个质量为m、电荷量为+ q的带电粒子，以水平速度 V。从A点射入电场，经过一段时间后 从B点射出电场，A、B间的水平距离为L，不计重力影响。求：(1) 带电粒子从 A点运动到B点经历的时间;(2) 带电粒子经过 B点时速度的大小；(3) A B间的电势差。3.如图，一束电子经加速电场加速后进入偏转电场，电子的电荷量为e,质量为m,加速电场的电压为U1,偏转电场两极板间的距离为 d,极板长度为L.问：(2)假设要使得电子在飞出偏转电场时的侧位移恰好为 d/2,那么需在偏转电场两极板间加上多大 电压.4、如图10所示，ABCD为表示竖直放在场强为 £ = 1047/lM的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道， 其中轨道的BCD局部是半径为 R的半圆环，轨道的水平局部与半圆环相切，A为水平轨道上一点而且AB= R= 0.2米，把一质量为100g,带正电量 軽1；厂1；的小球放在水平轨道的 A点处由静止开 始释放，在轨道内侧运动。(歹异帥対/)求：(1