物理19带电粒子在电场中的运动1人教版选修ppt课件

1、第一章 静电场第九节 带电粒子在电场中的运动、动力学方法：、动力学方法： 一、带电粒子在电场中的加速一、带电粒子在电场中的加速A AB BU Ud dE E+F Fv由牛顿第二定律：由牛顿第二定律：mFa mqEmdqU由运动学公式：由运动学公式：adv202adv2mqU2mqUv2初速度不初速度不为零呢？为零呢？只适用于只适用于匀强电场匀强电场2 2、动能定理：、动能定理： A AB BU Ud dE E+v由动能定理：由动能定理：0212mvWqUW 又221mvqU mqUv2也适用于非也适用于非匀强电场匀强电场一、带电粒子在电场中的加速一、带电粒子在电场中的加速二、带电粒子在匀强电场

2、中的偏转二、带电粒子在匀强电场中的偏转 ld+- - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + +Uv0q、m二、带电粒子在匀强电场中的偏转二、带电粒子在匀强电场中的偏转 ld+- - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + +Uv0q、mF+vv0vyy偏转角偏转角侧移侧移二、带电粒子在匀强电场中的偏转二、带电粒子在匀强电场中的偏转mFa mqEmdqU0vlt 221aty dmvqUl2022类平抛运动类平抛运动与粒子比荷与粒子比荷q/mq/m成正比成正比与粒子初速度与粒子初速度v0v0平方成反比平方成反比与电场的属性

3、与电场的属性U U、l l、d d有关有关二、带电粒子在匀强电场中的偏转二、带电粒子在匀强电场中的偏转mFa mqEmdqU0vlt atvydmvqUl0与粒子比荷与粒子比荷q/mq/m成正比成正比与粒子初速度与粒子初速度v0v0平方成反比平方成反比与电场的属性与电场的属性U U、l l、d d有关有关0tanvvydmvqUl20类平抛运动类平抛运动例与练例与练mqUv2qUmvEk221与电量成正比与电量成正比与比荷平方与比荷平方根成正比根成正比DB 例题例题1：炽热的金属丝可以发射电子。在金属：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丝和金属板间加以电压U=2500V，发射

4、出的电，发射出的电子在真空中被加速后，从金属板的小孔穿出。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。射出时的速度为零。解解:电子电荷量为电子电荷量为e,根据动能定理可得根据动能定理可得qUmv221emeUv2sm /1091.02500106.123019sm /1037例与练例与练3 3、如图，电子在电势差为、如图，电子在电势差为U1U1的加速电场中由静止的加速电场中由静止开场加速，然后射入电势差为开场加速，然后射入电势差为U2U2的两块平行极板的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行。整个

5、安装处在间的电场中，入射方向跟极板平行。整个安装处在真空中，重力可忽略。在满足电子能射出平行板区真空中，重力可忽略。在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角角 变大的是变大的是 A A、U1U1变大、变大、U2U2变大变大 B B、U1U1变小、变小、U2U2变大变大C C、U1U1变大、变大、U2U2变小变小 D D、U1U1变小、变小、U2U2变小变小例与练例与练B 三个三个粒子在同一地点沿同一方向垂直粒子在同一地点沿同一方向垂直飞入同一偏转电场飞入同一偏转电场,出现了如下图的轨迹出现了如下图的轨迹,由由此可以判别此

6、可以判别( )A.在在b飞离电场的同时飞离电场的同时,a刚好打在其极板上刚好打在其极板上B.b和和c同时飞离电场同时飞离电场C.进入电场时进入电场时,c的速度最大的速度最大,a的速度最小的速度最小D.动能的添加值动能的添加值c最小最小,a和和b一样大一样大abc例与练例与练MMN NU Ud d+mqUv2v与电压平方与电压平方根成正比根成正比B例与练例与练MMN NU Ud d-v0qUmv2021dU B 如下图如下图,初速度为零的电子在电势差为初速度为零的电子在电势差为U1的电场中加速后的电场中加速后,垂直进入电势差为垂直进入电势差为U2的偏转电场的偏转电场,在满足电子能射出偏转电场的在

7、满足电子能射出偏转电场的条件下条件下,以下四种情况中以下四种情况中,一定能使电子的偏一定能使电子的偏转角度变大的是转角度变大的是( ) A. U1变大变大, U2变大变大 B. U1变小变小, U2变大变大 C. U1变大变大, U2变小变小 D. U1变小变小, U2变小变小U2U112202tandULUmdvLqU例与练例与练dmvqUl20tan偏转角正切与偏转角正切与比荷成正比比荷成正比偏转角正切与偏转角正切与初动能成反比初动能成反比偏转角正切与偏转角正切与电压成正比电压成正比ABD三、示波管的原理三、示波管的原理产生高速飞产生高速飞行的电子束行的电子束使电子沿Y方向偏移使电子沿x方

8、向偏移三、示波管的原理三、示波管的原理1 1、假设在电极、假设在电极XXXX之间不加电压，而在之间不加电压，而在YYYY之间加不变电压，使之间加不变电压，使Y Y的电势比的电势比Y Y高，电子高，电子将打在荧光屏的什么位置？将打在荧光屏的什么位置？电子沿电子沿Y Y方方向向上偏移向向上偏移三、示波管的原理三、示波管的原理1 1、假设在电极、假设在电极XXXX之间不加电压，而在之间不加电压，而在YYYY之间加不变电压，使之间加不变电压，使Y Y的电势比的电势比Y Y高，电子高，电子将打在荧光屏的什么位置？将打在荧光屏的什么位置？电子沿电子沿Y Y方方向向下偏移向向下偏移三、示波管的原理三、示波管

9、的原理1 1、假设在电极、假设在电极XXXX之间不加电压，但在之间不加电压，但在YYYY之间加不变电压，使之间加不变电压，使Y Y的电势比的电势比Y Y高，电子高，电子将打在荧光屏的什么位置？将打在荧光屏的什么位置？ 假设在电极假设在电极 YY YY之间不加电压，但在之间不加电压，但在XXXX之间加不变电压，使之间加不变电压，使X X的电势比的电势比X X高，电子高，电子将打在荧光屏的什么位置？将打在荧光屏的什么位置？电子沿电子沿X X方方向向里偏移向向里偏移三、示波管的原理三、示波管的原理1 1、假设在电极、假设在电极XXXX之间不加电压，但在之间不加电压，但在YYYY之间加不变电压，使之间

10、加不变电压，使Y Y的电势比的电势比Y Y高，电子高，电子将打在荧光屏的什么位置？将打在荧光屏的什么位置？ 假设在电极假设在电极 YY YY之间不加电压，但在之间不加电压，但在XXXX之间加不变电压，使之间加不变电压，使X X的电势比的电势比X X高，电子高，电子将打在荧光屏的什么位置？将打在荧光屏的什么位置？电子沿电子沿X X方方向向外偏移向向外偏移三、示波管的原理三、示波管的原理2 2、假设在电极、假设在电极XXXX之间不加电压，但在之间不加电压，但在YYYY之间加如下图的交变电压，在荧光屏上会看之间加如下图的交变电压，在荧光屏上会看到什么图形？到什么图形？0tt10tt1电子沿电子沿Y

11、Y方向向上偏移方向向上偏移三、示波管的原理三、示波管的原理2 2、假设在电极、假设在电极XXXX之间不加电压，但在之间不加电压，但在YYYY之间加如下图的交变电压，在荧光屏上会看之间加如下图的交变电压，在荧光屏上会看到什么图形？到什么图形？t1tt2t1tt2电子沿电子沿Y Y方方向向下偏移向向下偏移三、示波管的原理三、示波管的原理3 3、假设在、假设在YYYY之间加如下图的交变电压，同之间加如下图的交变电压，同时在时在XXXX之间加不变电压，使之间加不变电压，使X X的电势比的电势比X X高，在荧光屏上会看到什么图形？高，在荧光屏上会看到什么图形？0tt10tt1电子沿电子沿Y Y方向向上偏

12、，沿方向向上偏，沿X X方向向里偏方向向里偏三、示波管的原理三、示波管的原理3 3、假设在、假设在YYYY之间加如下图的交变电压，同之间加如下图的交变电压，同时在时在XXXX之间加不变电压，使之间加不变电压，使X X的电势比的电势比X X高，在荧光屏上会看到什么图形？高，在荧光屏上会看到什么图形？t1tt2t1tt2电子沿电子沿Y Y方向向下偏，方向向下偏，沿沿X X方向向里偏方向向里偏三、示波管的原理三、示波管的原理3 3、假设在、假设在YYYY之间加如下图的交变电压，同之间加如下图的交变电压，同时在时在XXXX之间加不变电压，使之间加不变电压，使X X的电势比的电势比X X高，在荧光屏上会看到什么图形？高，在荧光屏上会看到什么