节匀强电场电势差和场强的关系示波管

1、匀强电场中电势差与电场强度的关系温故知新电场力的性质电场强度能的性质电势差可见电场强度和电势差都反映了电场的性质，那么它们之间有什么联系呢？1探究场强与电势差的关系【例题】如图所示，匀强电场的电场强度为E，A、B两点在同一条电场线上，但在两个不同的等势面上，它们之间的距离为d，电势差为UAB，求场强与电势差的关系。1EdFqAB探究过程从力的角度WAB=F电d=Eqd从能的角度WAB=qUABUAB=Ed【结论】 场强与电势差的关系为：一、匀强电场中电势差与电场强度的关系【几点说明】1.适用条件:匀强电场2.各物理量意义: U表示两点电势差(取绝对值) E表示匀强电场的场强 d表示两点间沿电场

2、线方向的距离或等势面间的距离 本式不带正负号3.场强的单位:1V/m=1N /C1.场强与电势差的关系4.可用U=Ed定性分析非匀强电场的电势差12323【小结】电场强度的计算方法此式适用于点电荷所产生的电场。Q为源电荷。此式适用于任意电场。q为试探电荷。此式适用于匀强电场。d为沿电场线的距离。【例题1】如图所示，在电场强度为E=2103V/m的匀强电场中，有三点A、M和B，AM=4cm，MB=3cm，AB=5cm，且AM边平行于电场线，把一电量q=210-9C的正电荷从B点移到M点，再从M点移动到A点，电场力做功为多少？【答案】 W=1.610-9(W)【例题2】如图所示，一匀强电场中有一组

3、等势面，若A、B、C、D相邻两点间距离都是2cm，则该电场的电场强度为 .V/m，到A点距离为1.5cm的P点的电势为 .V。【答案】【例题3】如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知A、B、C三点的电势分别为UA=15V，UB=3V，UC=-3V，由此可得：D点的电势UD= V.【答案】 UD=9V.例4.如图1510所示,实线表示电场线，虚线表示等势线，a、b两点的电势分别为a50 V，b20 V，则a、b连线的中点c的电势c应为()图1510Ac35 VBc35 VCc35 VD无法判断 解析：选B.若电场为匀强电场，则bcca，可求得c35 V；由图易知ac处场强要

4、大于bc处，故可由UEd定性分析知Ub cUc a，则c35 V，应选B.带电粒子在电场中的运动对带电粒子在电场中运动受力分析时的注意事项（1）基本（微观）粒子不计重力，但不是不计质量电子、氕、氘、氚如：质子、粒子（2）宏观粒子：一般情况下都要计算重力 如：带电微粒、带电油滴、带电小球一、电场中的平衡问题：平衡状态：带电粒子保持静止或匀速直线运动状态。解决办法：1.对带电粒子受力分析 2.抓住F0分析求解v0-mgEqU 、d例、一质量为m，电量为q的带电小球，在带等量异种电荷两板之间匀速运动，板间电势差为u，板间距离为d,则U=_阅读材料 元电荷的测定密立根油滴实验密立根油滴实验装置则：因而

5、，悬浮油滴的电荷量为：通过实验，密立根发现所有油滴所带电量都是元电荷的整数倍。从喷雾器喷出油滴，调节观察窗口上下极板间电压U和距离d恰好使某个质量为m、电量为q的油滴悬浮，则q=_+_加速(+q,m)二、带电粒子在电场中的加速U1 对某一粒子（m、q一定）， v的大小由v0、U1决定方法一：在匀强电场中，由牛二得Fv0=0时，11_+_加速(+q,m)由动能定理:U1 对某一粒子（m、q一定）， v的大小由v0、U1决定方法二：v0=0时，F适用匀强电场，也适用非匀强电场。小结：求v的方法（加速、减速均可）方法2、动能定理方法1：牛顿定律、运动学公式适用匀强电场优先考虑切记！受力分析和运动分析

6、1、如图所示的电场中有A、B两点，A、B的电势差UAB100V，一个质量为m=2.010-12kg、电量为q=-5.010-8C的带电粒子，以初速度v0 =3.0103m/s由A点运动到B点，求粒子到达B点时的速率。（不计粒子重力）例与练A-v0Bq为负3、如图所示，A、B为平行金属板电容器，两板间的距离为d，在A板的缺口的正上方距离为h的P处，有一静止的、质量为m、带电量为+q的液滴由静止开始自由落下，若要使液滴不落在B板上，两板间场强至少为多大？两板间的电压U至少为多大？ 例与练mgmgqE对全过程由动能定理：三.带电粒子在电场中的偏转问题偏转距离偏转角例：一质量为m，电量为q的正离子以初

7、速度V0平行板射入电场。板间距离为d，电压为U，板长为L。1进入电场的方式：以初速度v0垂直于电场线方向进入匀强电场2受力特点：静电力大小不变，且方向与初速度v0的方向垂直3运动特点：做匀变速曲线运动，与力学中的平抛运动类似（叫类平抛运动）+-qd lyv0vvxvyU，1）加速度2）穿越电场的时间3）偏转角4）偏转的距离6）穿越电场过程中电场力做功 5）飞离电场时的速度看清入射点和出射点，结合草图分析，不必死记处理方法：运动合成与分解4运动规律：匀速运动匀加速运动 例3 如图所示，质量为m，带电量为q的离子以v0的速度，沿与场强垂直的方向从A点飞入匀强电场，并从另一侧B点沿与场强方向成150

8、角飞出则A、B两点间的电势差是多少?1500EABqE解:离子做类平抛运动由速度分解VyV0VtV0推论:带电粒子从电场中飞出时速度的反向延长线与x方向的交点位于极板的中点。+-qd lyv0vvxvyX=l/2四、带电粒子先加速再偏转情况：00U1结论：粒子的偏转角和偏转距离与粒子的m、q无关，只与加速电场和偏转电场有关，即不同的带电粒子从静止由同一加速电压加速后进入同一偏转电压，它们在偏转电场中的偏转角和偏转距离总是相同的思考题：让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物经过同一加速电场由静止开始加速，然后在同一偏转电场里偏转，在通过加速电场时获得的动能是否相同？通过偏转电场时，它们是否

9、会分为三股？请说明理由。答案：通过加速电场时获得的动能Ek=qU,加速电压相同，二价氦离子电荷量最大，所以二价氦离子获得动能最大。 粒子的偏转距离和偏转角由加速电压和偏转电压决定，所以三种粒子不可能分开为三股。示波器 作用：观察电信号随时间变化的情况示波器电子枪：发射及加速电子偏转电极YY/：使电子束竖直偏转（加信号电压） XX/：使电子束水平偏转（加扫描电压）荧光屏产生高速飞行的电子束待显示的电压信号锯齿形扫描电压使电子沿Y方向偏移使电子沿x方向偏移示波器的原理可推导出： 若信号电压则y/例、如图所示为电子射线管，阴极P发射电子，阳极K和阴极P间加上电压后电子被加速。A、B是偏向板，使飞进的电子偏离.若已知P、K间所加电压UKP，两极板长度L，板间距离d，所加电压UAB，电子质量me，电子的电荷量为e。设从阴极出来的电子速度为0，不计重力。 试问：(1)电子通过阳极K板的速度0是多少?(2)电子通过偏转电极时具有动能Ek是多少?(3)电子过偏转电极后到达距离偏转电极为R,荧光屏上O点，此点偏离入射方向的距离