带电粒子在电场中运动

1.9带电粒子在电场中的运动

1粒子可能出现的运动情况1、直线运动a、匀速直线b、匀变速直线c、变速直线2、曲线运动a、类平抛b、斜抛c、匀速圆周d、一般曲线2一、带电粒子的加速

如图所示，在真空中有一对平行金属板，两板间加以电压U。两板间有一带正电荷q的带电粒子。它在电场力的作用下，由静止开始从正极板向负极板运动，到达负板时的速度有多大？(不考虑粒子的重力）qm+_带电粒子的加速d3qm+_带电粒子的加速d1、受力分析:

水平向右的电场力F＝Eq=qU/dF2、运动分析:初速度为零，加速度为a=qU/md的向右匀加速直线运动。解法一运用运动学知识求解解法二运用能量知识求解4思考题如两极板间不是匀强电场该用何种方法求解？为什么？

由于电场力做功与场强是否匀强无关，与运动路径也无关，第二种方法仍适用！5

结论：由于电场力做功与场强是否匀强无关，与运动路径也无关，所以在处理电场对带电粒子的加速问题时，一般都是利用动能定理进行处理。6二、带电粒子的偏转

l++++++------Y

dY′

如图所示，在真空中水平放置一对金属板Y和Y’，板间距离为d。在两板间加以电压U，一电荷量为q质量为m的带电粒子从极板中央以水平速度v0射入电场。试分析带电粒子在电场中的运动情况。(不计粒子的重力)v0q7A、带电粒子在匀强电场中的偏转(V0⊥E)ld+-----------+++++++++++v0q、mF平抛运动水平方向和竖直方向个做什么运动呢？8B、带电粒子在匀强电场中的偏转ld+-----------+++++++++++v0q、mF+vv0vyyθ偏转角侧移9１.沿初速度Ｖ０方向：做匀速直线运动：２.垂直Ｖ０方向：做初速度为零的匀加速直线运动:类平抛运动10C、带电粒子在匀强电场中的偏转类平抛运动与粒子比荷q/m成正比与粒子初速度v0平方成反比与电场的属性U、l、d有关11D、带电粒子在匀强电场中的偏转与粒子比荷q/m成正比与粒子初速度v0平方成反比与电场的属性U、l、d有关类平抛运动12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

13++++++------φvv0vy+_U1U2v0L-qm三、加速和偏转一体y14１、构造电子枪偏转电极-+荧光屏YY’XX’YY’XX’（1）电子枪：发射并加速电子（2）偏转电极：YY′使电子束竖直偏转；XX′使电子束水平偏转（3）荧光屏：电子束打到荧光屏上能使该处的荧光物质发光。四、示波管的原理15如果信号电压是周期性的，并且扫描电压与信号电压的周期相同，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内随时间变化的稳定图象XYY’X’UXt示波器图象16五、示波器

1、作用：观察电信号随时间变化的情况2、组成：示波管（内部是真空的）、电子枪、偏转电极和荧光屏组成。3、原理（1）偏转电极不加电压：从电子枪射出的电子将沿直线运动，射到荧光屏的中心点形成一个亮斑。（2）仅在XX1（或YY1）加电压①若所加电压稳定，则电子流被加速、偏转后射到XX1（或YY1）所在直线上某一点，形成一个亮斑（不在中心）。17右图中设加速电压为，电子电量为e质量为m。由W=△EK，18若电压按正弦规律变化，如U=Umsinωt,偏移也将按正弦规律变化，即这斑在水平方向或竖直方向做简谐运动19课堂小结：一、利用电场使带电粒子加速二、利