带电粒子的偏转

带电粒子的偏转第一页，共二十页，2022年，8月28日复习回顾一、带电粒子的加速EqU－+-q基本思路：先判断是什么电场，分析物体受力情况及运动性质。1.在匀强电场中(1)牛顿第二定律与运动规律综合处理;(2)应用能量（动能定理）的观点分析问题；2.在非匀强电场中应用能量(动能定理）分析问题.第二页，共二十页，2022年，8月28日第九节带电粒子在匀强电场中的运动二、带电粒子的偏转

如图一带电粒子以垂直匀强电场的场强方向以初速度v0射入电场，若不计粒子的重力，带电粒子将做什么运动？v0-qmU++++++------dLF注意：此时粒子在电场中做类平抛运动yx第三页，共二十页，2022年，8月28日第九节带电粒子在匀强电场中的运动二、带电粒子的偏转知识回顾平抛运动P(x,y)xyov0①②t时刻质点相对于抛出点的位移的大小S（2）平抛运动的速度公式Vx=V0Vy=gtt时刻质点的速度Vt（1）平抛运动的位移公式方法迁移处理带电粒子的偏转问题第四页，共二十页，2022年，8月28日第九节带电粒子在匀强电场中的运动二、带电粒子的偏转一电子水平射入如图所示的电场中，射入时的速度V0=3.0X107m/s.两极板的长度为L=6.0cm，相距d=2cm，极板间电压U=200V.求：（1）电子射出电场所用时间？v0-qmU++++++------dLFyx解：（1）电子在水平方向做匀速运动，由L=v0t可求得电子在电场中的运动时间t=L/v0，第五页，共二十页，2022年，8月28日第九节带电粒子在匀强电场中的运动二、带电粒子的偏转一电子水平射入如图所示的电场中，射入时的速度V0=3.0X107m/s.两极板的长度为L=6.0cm，相距d=2cm，极板间电压U=200V.求：（1）电子射出电场所用时间？-qymU++++++------dLF（2）电子射出电场时沿垂直板面方向偏移的距离y。解：（2）电子在沿电场方向做匀加速运动，加速度:偏移的距离：第六页，共二十页，2022年，8月28日第九节带电粒子在匀强电场中的运动二、带电粒子的偏转一电子水平射入如图所示的电场中，射入时的速度V0=3.0X107m/s.两极板的长度为L=6.0cm，相距d=2cm，极板间电压U=200V.求：（1）电子射出电场所用时间？（2）电子射出电场时沿垂直板面方向偏移的距离y。（3）电子离开电场时偏转的角度φyv0++++++------φVyVt解：电子离开电场时沿电场方向的分速度：V0离开电场时的偏转角度：第七页，共二十页，2022年，8月28日第九节带电粒子在匀强电场中的运动二、带电粒子的偏转（1）处理电偏转问题的基本思路:运动的合成与分解（处理方法总结）运动分析垂直电场方向:匀速直线运动沿电场方向:匀变速直线运动ay=F/m=qE/m=qU/mdVx=V0

X=V0t（2）第八页，共二十页，2022年，8月28日1、带电粒子：

（1）一般微观粒子（如电子、质子等），在电场中运动时重力远小于电场力，所以一般不计重力。但质量不可忽略。

（2）带电体（如液滴、尘埃、小球等），一般重力不能忽略。一般情况下，带电粒子指微观粒子，但有时粒子的含义不明确，需根据题目所给条件加以分析。如重力与电场力大小相近时，重力不可忽略；若电场力远大于重力，可忽略；也可根据物体的运动性质来判断。注意：第九节带电粒子在匀强电场中的运动第九页，共二十页，2022年，8月28日（1）匀强电场：如在带等量异种电荷的平行金属板之间的电场

（2）非匀强电场：如单个的正电荷形成的电场、单个的负电荷形成的电场、等量异种电荷形成的电场、等量同种电荷形成的电场、点电荷与带电平板所形成的电场等。2、电场：

3、分析受力时要多一项电场力，讨论功能问题时要正确计算电场力做功及电势能的变化。第九节带电粒子在匀强电场中的运动第十页，共二十页，2022年，8月28日离子发生器发射出一束质量为m，电荷量为q的负离子，从静止经加速电压U1加速后，获得速度V0

，并沿垂直于电场线方向射入两平行板中央，受偏转电压U2作用后，以速度Ｖ离开电场，已知平行板长为Ｌ，两板间距离为d，

求：(1）离子在偏转电场中运动的时间、加速度、离开偏转电场时速度Ｖ的大小（2）离子在离开偏转电场时的偏移量和偏转角的正切值。例题：l------u1dv0++++++U2第九节带电粒子在匀强电场中的运动第十一页，共二十页，2022年，8月28日l-------qv0Fu1vyv0Ｖ++++++求：（1）离子在偏转电场中运动的时间、加速度、离开偏转电场时速度Ｖ的大小。解：由动能定理得到第十二页，共二十页，2022年，8月28日l-------qyv0Fα

α

u1vy++++++v0求：（2）离子在离开偏转电场时的横向偏移量和偏转角的正切值。偏移量解：和带电粒子q、m无关，只取决于加速电场和偏转电场偏转角的正切值：和带电粒子q、m无关，只取决于加速电场和偏转电场第十三页，共二十页，2022年，8月28日第九节带电粒子在匀强电场中的运动处理带电粒子在电场中运动的一般步骤是：（1）分析带电粒子的受力情况，尤其要注意是否应该考虑重力，电场力是否恒定等。（2）分析带电粒子的初始状态及条件，确定带电粒子作直线运动还是曲线运动。（3）建立正确的物理模型，确定解题方法是动力学，还是能量守恒（或动能定理）。（4）利用物理规律或其他手段（如图线等）找出物理量间的关系，建立方程组。第十四页，共二十页，2022年，8月28日三、带电粒子先加速后偏转在电子技术中的应用——示波管。

构造电子枪偏转电极荧光屏第九节带电粒子在匀强电场中的运动第十五页，共二十页，2022年，8月28日原理图+++---V0LPY’Yø第九节带电粒子在匀强电场中的运动三、带电粒子先加速后偏转在电子技术中

的应用——示波管。

第十六页，共二十页，2022年，8月28日第九节带电粒子在匀强电场中的运动

如图所示,水平放置的A、B两平行金属板相距为d,现有质量为m,电量为-q的小球,从距A板高h处自由下落,通过小孔C进入电场,但没能到达B板,求AB间电势差的最小值？hdCBA例1：解法一：（动能定理法）

在整个过程中，由动能定理得：mg(h+d)-qUmin=0Umin=mg(h+d)/q第十七页，共二十页，2022年，8月28日

如图所示,水平放置的A、B两平行金属板相距为d,现有质量为m,电量为-q的小球,从距A板高h处自由下落,通过小