带电粒子电场偏转

v=v0+atv2-v02=2ax2021attvx+=S=(OC+AB)×OA12—=推论1：匀变速直线运动的平均速度根据定义式和

做匀变速直线运动的物体，在一段时间t内的平均速度等于这段时间初、末速度矢量和的一半，还等于这段时间内中间时刻的瞬时速度。推论2：连续相等的时间间隔T内位移

之差有什么特点？都相等0123456xⅠxⅡxⅢxⅣxⅤxⅥTTTTTT在任意两个连续相等的时间间隔T内，位移之差是一个常量，即△x=xⅡ-xⅠ=aT2.做匀变速直线运动的物体，在连续相等的时间T内的位移之差为一恒定值△x=

aT2v0tv0T2T3T4T数形结合推导△x=aT2公式2、特殊规律：

①T末、2T末、3T末、…nT末的瞬时速度之比为：

v1:v2:v3:…:vn=1:2:3:…:n

②T内、2T内、3T内、…nT内的位移之比为：

x1:x2:x3:…:xn=12:22:32:…:n2④通过第1个X、第2个X、第3个X……（连续相等的位移）所用时间之比为：

tⅠ:tⅡ:tⅢ:……:tN=③第1个T内、第2个T内、第3个T内……（连续相等的时间）的位移之比为：xⅠ:xⅡ:xⅢ:…:x

N=1:3:5:…:(2n-1)根据牛顿第二定律例题:质量为m的处于光滑水平面物体,在恒力F的作用下发生一段位移L,速度由vl增大到v2，如图所示。试用牛顿运动定律和运动学公式导出恒力对物体做的功.得

Fmv1v2x练习1牛二与运动结合2无L，3恒力改合力4不光滑

几种常见的功与能的关系

带电体在电场中的运动问题带电体1①带电粒子：质子、电子、正负离子、α粒子……一般不考虑带电粒子的重力粒②带电微粒：小球、尘埃、液滴……微通常要考虑带电微粒的重力一般视为质点带电体在电场中的加速问题带电粒子在匀强电场中的加速1+-匀速加速匀速末速度？vtvo已知m、q、U、v0方法1：牛顿定律+运动学公式受力分析：不计重力，只受电场力加速度a:a=F

m—F=qEd—U

E=

a=qUmd——速度位移公式:vt2–v02=2ad末速度度vt=v02+

2qUm——方法2：动能定理做功分析：只受电场力，电场力做正功电场力的功：W=qU动能定理：W=—12_mvt2—12mv02

∴

qU=—12_mvt2—12mv02末速度度vt=v02+

2qUm——ACD带电粒子在电场中的偏转偏转装置结构模型1

l参量：极板长l

d极板间距d充电后：极板间匀强电场E极板间电势差UU--------+++++++Ev0带电粒子进入偏转装置方式及其受力分析2--------+++++++E进入方式：以初速度v0

垂直电场方向进入偏转电场受力分析：不计重力正电荷：负电荷：qEqEABC偏转粒子的运动性质3初速度v0

电场力（恒力）垂直类平抛运动匀变速曲线运动轨迹：抛物线加速度：a=qE

——

m

qU

md

——=v0svxvvy))d合位移：s=

方向：tanα=

合速度

方向：tanθ=三个重要三角形：两个推论xy2.

tanθ=2

tanα)

描述平抛运动的物理量有vx(v0)、

vy、v、x、y、s、、t、

。一般情况下已知这9个物理量中的两个，可以求出其它7个。3、“安心”之“所”v0--------+++++++EqE

ly偏转距离vθ偏转方向几个特征参量4①偏转时间t

垂直电场方向做_____________匀速直线运动l=v0t则：t=lv0—②偏转距离y

初速度为零的匀加速直线运动平行于电场方向做_____________________________y=12—at2

a=qU

md

——

t=lv0—y=12—qUl2

mdv02③偏转方向θ

v0--------+++++++Evθ偏转方向v0

vy

θ

tanθ=vy

v0

—vy=ata=qU

md

——

tanθ=qUlmdv02t=l/v0例:质量为m、带电量为q的粒子以初速度v0从中线垂直进入偏转电场，刚好离开电场，它在离开电场后偏转角正切为0.5，则下列说法中正确的是（）A.如果偏转电场的电压为原来的一半，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25B.如果带电粒子的比荷为原来的一半，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25C.如果带电粒子的初速度为原来的2倍，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25D.如果带电粒子的初动能为原来的2倍，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25ABDtanθ=qUlmdv02例:

试证明下图中，带电粒子垂直进入偏转电场，离开电场时，粒子好象是从入射线中点直接射出来的。v0--------+++++++Evl2—推论1: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。++++++-------qdlyv0θvvxvyθX=l/2课堂演练：AC加速→偏转5U1加速偏转U2(1)出射时偏距离y(2)出射时偏转方向θ(3)出射时速度大小tanθ=qUlmdv02y=qUl2

mdv0212推论2：只要带电粒子是”同种性质电荷,从静止出发,通过相同加速电场,又经过相同偏转电场”,这些粒子的运动轨迹是同一条（偏转距离,偏转角都相同），与q,m无关。加速电场偏转电场练习1：质子、氘核和氦核从静止开始经相同的电压加速后，从同一点垂直进入同一匀强电场并射出，关于它们在匀强电场中的运动，下列说法中正确的是：()C、有两条轨迹，其中氘核和氦核轨迹相同；A、质子、氘核和氦核的轨迹相同；B、有两条轨迹，其中质子和氘核轨迹相同；D、三者的轨迹各不相同。A解析练习2：B练习3：质子和氦核从静止开始经相同的电压加速后又垂直进入同一匀强电场，离开偏转电场时，它们偏转量之比和在偏转电场中经过的时间之比分别是（）

A、2：1和：1B、1：1和1：

C、1：1和2：1D、1：4和1：2B例:如图，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行。整个装置处在真空中，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角θ变大的是()A.U1变大、U2变大B.U1变小、U2变大C.U1变大、U2变小D.U1变小、U2变小U1U2

B例:

如图所示，一束带电粒子（不计重力），垂直电场线方向进入偏转电场，试讨论在以下情况中，粒子应具备什么条件，才能得到相同的偏转距离y和偏转角θ，（U、d、l保持不变）（1）进入偏转电场的速度相同；（2）进入偏转电场的动能相同；（3）进入偏转电场的mv0

相同；（4）先由同一加速电场加速后进入偏转电场。y=12—qUl2

mdv02tanθ=qUlmdv02tanθ=qUlmdv02y=qUl2

mdv0212++++++-------qdlyv0θvvxvyU，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，灵活变式示波器示波器及其作用1作用：观察电信号随时间变化的情况示波器的核结构——示波管2由电子枪、偏转电极和荧光屏组成偏转电极电子枪荧光屏加速偏转显示示波管的工作原理3热电子电子加速度待显示的信号扫描电压x

方向偏转y

方向偏转分析与研讨4①如果在电极XX’之间不加电压，但在YY’之间加如图所示的交变电压，在荧光屏上会看到什么图形？0<t<t1电子沿Y方向向上偏移t1<t<t2电子沿Y方向向下偏移分析与研讨4①如果在电极XX’之间不加电压，但在YY’之间加如图所示的交变电压，在荧光屏上会看到什么图形？②如果在YY’之间加如图所示的交变电压，同时在XX’之间加不变电压，使X的电势比X’高，在荧光屏上会看到什么图形？0<t<t1电子沿Y方向向上偏，沿X方向向里偏②如果在YY’之间加如图所示的交变电压，同时在XX’之间加不变电压，使X的电势比X’高，在荧光屏上会看到什么图形？t1<t<t2电子沿Y方向向下偏，沿X方向向里偏电子枪偏转电极-+荧光屏YY’XX’YY’XX’③如果在YY’之间加如图所示的交变电压，同时在XX’之间加不变电压，使X的电势比X’高，在荧光屏上会看到什么图形？电子沿Y方向向上向下偏，沿X方向向外偏电子枪偏转电极-+荧光屏YY’XX’YY’XX’④如果在YY’之间加如图所示的交变电压，同时在XX’之间加锯齿形扫描电压，在荧光屏上会看到什么图形？XYOABCDEFABCDEFABOCt1DEFt2电子枪偏转电极-+荧光屏YY’XX’YY’XX’例19如图所示的示波管，如果在YY’之间加如图所示的交变电压，同时在XX’之间加如图所示的锯齿形电