选修3-1第一章静电场第五节匀强电场中电势差与电场强度的关系示波管原理高品质版

第五节匀强电场中电势差与电场强度的关系示波管原理

编者：李万春审题：何段莲

课前自主导学

一匀强电场中电势差与电场强度的关系1、

2、

电场强度与电势差：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的

与两点沿___________方向距离的比值。

公式E＝___________，单位___________．

_____________

三、示波管的原理

1．示波管的结构：示波管是一个真空电子管，主要由三部分构成，分别是：

两对__________和____________．

____________、

2．示波管的基本源理：电子在加快电场中被

________，在偏转电场中被

________．

思虑与练习

研究一：电场强度与电势的关系

右图是一个匀强电场，场兴盛小为E，A、B是沿电场方向上的两点，其电势差为U，A、B之间相距为d。现将一个电量为q的电荷由A移到B，你可以用几种方法计算电场力所做的功？

问题（1）：上式是在匀强电场中推出的，它合用于非匀强电场吗？

注：①只合用于匀强电场②d：沿电场方向的距离

问题（2）：由

UAB=Ed，获取：

E

UAB

，这个式子表示什么含义？从式子中可看出

E的单

d位是什么？

一、带电粒子的加快

[问题情境]带电粒子在电场中受静电力作用，我们可以利用电场来控制粒子，使它加快或偏

转．直线加快器就是在真空金属管中加上高频交变电场使带电粒子获取高

能的装置(以以下图)，它能帮助人们更深入地认识微观世界．你知道它的

加快原理吗？

1．带电粒子在电场中受哪些力作用？重力可以忽视吗？

2．带电粒子进入电场后必然沿直线加快吗？沿直线加快(或减速)需要什么条件？

3．有哪些方法可以办理带电粒子的加快问题？

[重点提炼]

1．带电粒子：质量很小的带电体，如电子、质子、α粒子、离子等，办理问题时它们的重力通

常忽视不计(因重力远小于电场力)

2．带电微粒：质量较大的带电体，如液滴、油滴、灰尘、小球等，办理问题时重力不可以忽视．123．粒子仅在静电力作用下运动，因此静电力做的功等于________，即W＝qU＝2mv得v＝

__________.

二、带电粒子的偏转

[问题情境]

1．带电粒子以初速度v0垂直电场方向射入匀强电场，不计重力作用，它的受力有什么特色？

2．它的运动规律与什么运动相像？

3．推导粒子走开电场时沿垂直于极板方向的偏移量和偏转的角度．

[重点提炼]

1．办理方法：应用运动的合成与分解知识分析办理，一般将匀变速曲线运动分解为：沿初速度

方向的____________和沿电场力方向的初速度为________的匀加快直线运动．vx＝v0x＝v0初速度方向2．基本关系：12vy＝aty＝2at电场线方向ql2U

3．导出关系：(1)粒子走开电场时的侧移位移为：y＝22mv0d

(2)粒子走开电场时的偏转角tanvyqlUθ＝＝2v0mv0d例题研究例一以以下图，匀强电场中有A、B、C三点，它们的连线构成一个直角三角形，AB＝0.12m，AC＝0.05m，把一电荷量q＝－1×10-8C的点电荷从B点移到C点，电场力做功为5×10-7J，把点电荷从B点移到A点，电场力做功仍为5×10-7J，由此可知电场强度的方向为，电场强度的大小为，B、C两点带电电势差是。例二一束电子流在经U＝5000V的加快电场加快后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，以以下图．若两板间距d＝1.0cm，板长l＝5.0cm，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电压？

讲堂达标

1．以下对于匀强电场中场强和电势差的关系，正确的说法是( )．在同样距离上的两点，电势差大的其场强必然大

．随意两点间的电势差，等于场强和这两点间距离的乘积

C．沿着电场线方向，经过任何同样的距离电势下降必然相等

．电势降低的方向必然是电场强度的方向

2．如图1—6—7所示，匀强电场场强E＝100V／m、A，B点相距10cm、A、B连线与电场线夹角为600，则UBA之值为( )A．-10VB．10VC．-5VD．-53V图1—6—7

已知空气的击穿电场强度为2×106V／m，测得某一次闪电，设闪电的火花路径为直线，

其火花长为1000m，则发生此次闪电时，放电路径两头的电势差U＝V，若此次闪电经过的电荷量为30C，则开释的能量W＝J．课后作业1.以以下图，匀强电场的场强为E，A和B两点间的距离为d，AB与电场线夹角为θ，则A与B两点间的电势差为（）A.EdB.EdcosθC.EdsinθD.Edtanθ2.以下对于匀强电场场强和电势差的关系中，正确的选项是（）

同样距离上的两点，电势差大的其场强也必然大

随意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积

C.沿电场线方向任何同样距离上电势下降必然相等

电势降低的方向必然不是电场强度的方向

FQU的合用范围，以下说法中正确的选项是（）3.对于场强的三个公式：①E=q;②E=kr2;③E=d三个公式都只幸好真空中合用

公式②只幸好真空中合用，公式①和③在真空中和介质中的任何电场中都合用

C.公式②和③只幸好真空中合用，公式①在真空中和介质中的都合用

公式①合用于任何电场，公式②只合用于点电荷形成的电场，公式③只合用于匀强电场

4以以下图，实线为某电场的电场线，虚线为等势面，已知φa=3V,φc=5V,ab=bc,则（）A.φb=4VB.φb>4VC.φb<4VD.以上几种状况都有可能5以下带电粒子经过电压为U的电压加快后，假如它们的初速度均为0，则获取速度最大的粒子是()A．质子B．氚核C．氦核＋D．钠离子Na6图1—6—5中A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC＝600，BC＝20cm，把一个电荷量q＝10－5移到B，电场力做功C的正电荷从A为零；从B移到C，电场力做功为-1.73×10-3J，则该匀强电场的场兴盛小和方

图1—6—5向是( )

A．865V／m，垂直AC向左

B．865V／m，垂直AC向右

C．1000V／m，垂直AB斜向上

D．1000V／m，垂直AB斜向下

7．对于静电场的电场线和等势面，以下说法正确的选项是( )

．等势面上各点的场兴盛小相等

．导体四周的电场线必然与导体表面垂直

C．在同一条电场线上的两点，电必然定不等

D．在同一条电场线上的两点，所在地点的场强必然不相等

8.以以下图，AB两点相距20cm,E=200V/m,AB与电场线夹角θ=60°，求AB两点间电势差.如取A点为零电势，求B点电势

9如图1—8—1所示，两板间电势差为U，相距为d，板长为L．—正离子q以平行于极板的速度v0射入电场中，在电场中遇到电场力而发生偏转，则电荷的偏转距离y和偏转角θ为多少?

对爸爸的印象，从记事的时候，就有了，他留给我的印象就是沉默少言的，可是脸上却素来有浅笑，不论家里遇到了什么样的困难，只需有爸爸在，

全部都可以雨过天晴的，小时候，家里很穷，可是作为孩子的我们（我和哥哥），却很幸福。爸爸素来不会由于缺钱，而让我们感感觉些许的窘态和

紧张，哪怕的低三下气的问人借款，爸爸都会准时给我们交了学费，素来都不会给我们兄妹俩拖欠学费。爸爸闲下来的时候，就会给我和哥哥讲他们

生活的那个年月，很苦很累，还经历过自然灾祸，穷的时候，连饭都吃不饱。在我的印象里，最深的一件事情就是过年的时候，不论这一年钱赚的多

仍是少，爸爸总会让妈妈带着我和哥哥去买新衣服，自然了，妈妈也必然买新的，惟有爸爸，他是家里面独一一个可以穿旧衣服过新年的人，这就是我对于爸爸的儿时的印象，他爱家人，素来不肯委

屈自己的老婆和孩子。成长光阴里的爸爸在我们逐渐成长的的光阴里，作为孩子，我们都有了自己的认知和想法，青春期的反叛，我们也给爸爸惹了好多祸，可是，不论我们闯的祸有多大，最后都是

爸爸出头，来摆平解决全部。在这个逐渐懂事的过程中，爸爸饰演着一位良师的角色，事情事后，爸爸也会趁便好好的教育我们，让我们懂得，我们做的是对的，值得激励的，仍是不对的，此后需要

去更正的。爸爸在社会上经历的多了，懂得的道理也比我们多好多。我们是在趔趔趄趄的认知中去研究这个社会，而爸爸就是这条研究道路的指明灯！在我们长大的青春光阴里，我们在爸爸身上看到

了责任、懂得了担当的重要性！爸爸，在我们的生活中，必不可以少，他让我们（大哥和我）拥有了正确的人生观和价值观，他教会了我们怎样对待这个世界，怎样去更好的创办自己想要的生活！逐渐

上了年龄的爸爸：我只想用“逐渐上了年龄”来形容此刻的爸爸，不想要用已经“老去”来形容爸爸。没错，光阴是真的很无情的，不知不觉间，爸爸的眼角多了些许的皱纹，额头的皱纹也不自觉的

来向他报到了，爸爸再伟大，也终归抵可是光阴的蹉跎。两角鬓白的爸爸，让我们看着多了好多的喜欢，素来雷厉流行、无所不可以的爸爸，逐渐地，变得老了，特别是当我们都成家此后，爸爸也算是

把他一世最重要的任务也都达成了，上了年龄的爸爸，更多的心思，留在了妈妈的身上，一路走来，是妈妈的陪同和静静的奉献，才让爸爸可以在外工作的时候，毫无歪念！妈妈，就是爸爸最为坚毅

的后援，而我们，是爸爸努力奋斗的最大动力，此刻，爸爸逐渐地老了，作为子女，我们没法让光阴倒流，能做的就是多陪同他们，让他们的暮年生活可以幸福！爸爸的一世，都在付出，为了家和家

人而付出，此刻的我们，都已经成家，更为意会到了为人父亲母亲的心酸苦楚，我们能做的就是常回家看看！让父亲母亲不感觉孤单！我们都是母亲自上掉下来的一块肉，我们跟母亲之间的关系，血浓于水，

相互间的那种爱，是神圣而又不可以入侵的，是妈妈给了我们生命，也是妈妈无怨无悔的把我们抚育成人，在我们成长的过程中，不论是好仍是不好，妈妈都一味的去包含，去引领着我们我和妈妈的温

情小生活，母爱，老是那么的伟大！都说慈母多败儿，其实啊，母亲在我们的生活着，饰演着不可以或缺的角色，没有母亲的无私奉献，又怎会有我们的今日呢？更多的时候，是我们忽视了母亲的重要

性，甚至是把母亲对我们的关怀和爱惜变为了理所自然！其实啊，也是由于我们从出生的时候，就拥有了母亲的爱，也就变得不那么的珍惜了！我感觉，我们生活在这个世上，更要好好地对待我们的

母亲，在我的记忆深处，母亲老是很慈爱的，她也有属于她自己的小忧虑，可是，却素来都不会让我们知道，不论生活中，遇到了什么困难或许波折，她老是自己一个人想方法面对和解决！以致于曾

经的我素来感觉母亲是全能的，没有什么困难事情是母亲不可以解决的！儿时记忆中，最深刻的一件事情就是那年的的大冬季，下了很厚很厚的雪，我跟哥哥上学的地方是需要骑着自行车去的，妈妈早早的叫醒了我和哥哥，而且告诉我们下大雪了，路上滑，要早点出发，路上慢一点走，当我们吃了早餐准备出发的时候，妈妈也随着一同出发了。大冬季的，天黑黑的，母亲拿着手电筒，给我和哥哥

照明，由于下了雪，有的路段不好走，我们就推着自行车，一路上有说有笑的，不时时的哥哥还会俏皮一下，就这样，母亲拿着照明灯，一路护送我和哥哥到了学校，此刻回想起来以前的光阴，满满

的回想，满满的暖和！不知不觉间，我们就都长大了，哥哥也成家了，有自己的孩子，妈妈看着我们生活幸福，她也就是快乐知足了，可是，光阴倒是那么的无情，不知不觉间，妈妈的眼角就多了些

许的皱纹，她在光阴的淘洗中，逐渐地老去了！她没有多么伟大的理想，独一的希望，就是我们都可以生活的健康，安全，快乐，幸福！母亲，素来都未曾奢望我们可以有多么大的功名盖世，最大的

梦想就是我们安全快乐，她的一世心血，都在我们这些孩子身上，而对于她自己，忧如老是少了好多的关怀，作为子女，长大后的繁忙，的确忽视了对母亲的爱，当我们真实的意识到母亲老去的时候，

光阴一晃已经过去了几十年！母爱，固然平庸，可是却很伟大，我跟妈妈的温情小生活，那些记忆中的点滴，素来缭绕在脑海中，让我感觉到幸福，感觉到暖和！爱你，亲爱的妈妈，愿你生活幸福，

健康安全！其实也就是平庸的一年，和平时比较较，也没有太多的差别，独一的不同样就是自己就业了，不再是学生了，也不再是那个向父亲母亲伸手就要钱的小姑娘了！步入社会的自己，很快乐，同时也

很紧张，毕竟社会才是一个真实的大染缸，才能让一个人真实的成长和坚毅！父亲母亲的爱，平庸中浸透着伟大，这一年，感恩父亲母亲！在初入社会的这一年里，是要感恩好多的朋友同事领导，可是，我最

想要感恩的两个人，其实就是我的爸爸妈妈！或许，你会感觉很奇异，步入社会，经历的好多人或事，不该该都是单位或许工作吗？怎么会是要感恩父亲母亲呢？没错，我最最想要感恩的就是我们爸爸和

妈妈！为何呢？且听我慢慢道来！每一年的母亲节和父亲节，都只有一天，我想先和大家分享一下父亲节发生的小故事，固然很平庸，很一般，可是我的心的确五味杂陈暖暖的！这一年的自己，已

经参加了工作，也有了自己的收入，固然薪资不是很高，但事多多少少仍是有些结余的，父亲节到了，那一天清晨一醒来，我就给父亲微信上发了红包，金额不多，也就只有100元的红包，这天，我

素来在等候着父亲领红包！可是，等啊等啊等啊，眼看着24小时就要过去了，可是父亲仍是没有领取红包，莫非是繁忙着，素来没