高二带电粒子在电场中的运动精选文档.ppt
高二带电粒子在电场中的运动本讲稿第一页，共十五页如图如图 所示，电子由静止开始从所示，电子由静止开始从A板向板向B板运动，当板运动，当到达到达B板时速度为板时速度为v，保持两板间电压不变，则（，保持两板间电压不变，则（）A当增大两板间距离时，当增大两板间距离时，v也增大；也增大；B当减小两极间距离时，当减小两极间距离时，v增大；增大；C当改变两板间距离时，当改变两板间距离时，v不变；不变；D当增大两板间距离时，电子在两板间运动的当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间增大时间增大本讲稿第二页，共十五页二、示波管二、示波管(1)构造：电子枪，构造：电子枪，荧光屏，荧光屏.(2)工作原理工作原理(如图所示如图所示)偏转电极偏转电极本讲稿第三页，共十五页y+_+_Y（1）求电子由静止经过加速后获得的速度）求电子由静止经过加速后获得的速度v0大小大小（2）求电子刚刚飞出）求电子刚刚飞出YY间电场时的侧向偏移量间电场时的侧向偏移量y（3）求电子打在荧光屏上形成的亮斑与屏幕中心的竖直）求电子打在荧光屏上形成的亮斑与屏幕中心的竖直距离距离Y加速加速加速加速偏转偏转偏转偏转匀速直线匀速直线匀速直线匀速直线L电子电子电子电子e e本讲稿第四页，共十五页本讲稿第五页，共十五页本讲稿第六页，共十五页如图所示，电子在电势差为如图所示，电子在电势差为如图所示，电子在电势差为如图所示，电子在电势差为U1 1的加速电场中由静止开始运的加速电场中由静止开始运的加速电场中由静止开始运的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为动，然后射入电势差为动，然后射入电势差为动，然后射入电势差为U U2 2的两块平行极板间的电场中，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，一定能使电子的偏移量述四种情况中，一定能使电子的偏移量y y变大的是（变大的是（变大的是（变大的是（）A AU U1 1变大，变大，变大，变大，U U2变大；变大；BU U1 1变小，变小，U U2 2变大；变大；变大；变大；CU U1 1变大，变大，变大，变大，U U2变小；变小；变小；变小；D DU U1 1变小，变小，变小，变小，U U2 2变小变小变小变小本讲稿第七页，共十五页如图如图 所示是一个说明示波管工作原理的示意图，电子经所示是一个说明示波管工作原理的示意图，电子经电压电压U U1 1加速后以速度加速后以速度加速后以速度加速后以速度v v0 0垂直进入偏转电场，离开电场时的垂直进入偏转电场，离开电场时的垂直进入偏转电场，离开电场时的垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是偏转量是偏转量是偏转量是h.两平行板间的距离为两平行板间的距离为两平行板间的距离为两平行板间的距离为d d,电势差为电势差为U U2 2，板长为，板长为，板长为，板长为l，为提高示波管的灵敏度为提高示波管的灵敏度(每单位偏转电压引起的偏转量每单位偏转电压引起的偏转量)可采用哪些方法？可采用哪些方法？本讲稿第八页，共十五页如图如图如图如图7316(7316(a a)所示，真空中相距所示，真空中相距d=5cmcm的两块平行金属板的两块平行金属板的两块平行金属板的两块平行金属板A A、B B与电源连接与电源连接与电源连接与电源连接(图中未画出图中未画出图中未画出图中未画出)，其中，其中，其中，其中B B板接地板接地板接地板接地(电势为零电势为零电势为零电势为零)，A A板电板电板电板电势变化的规律如图势变化的规律如图势变化的规律如图势变化的规律如图7316(7316(b b)所示将一个质量所示将一个质量所示将一个质量所示将一个质量m=kgkg，电荷量，电荷量，电荷量，电荷量q q=+=+C C的带电粒子从紧邻的带电粒子从紧邻B板处释放，不板处释放，不计重力计重力求：求：图7316本讲稿第九页，共十五页(1)(1)(1)(1)在在在在t=0t=0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小；小；小；小；(2)A(2)A板电势变化频率多大时，在板电势变化频率多大时，在板电势变化频率多大时，在板电势变化频率多大时，在t=T/4t=T/4到到到到t=T/2t=T/2时间内从紧时间内从紧时间内从紧时间内从紧邻邻邻邻B B板处无初速释放该带电粒子，粒子不能到达板处无初速释放该带电粒子，粒子不能到达板处无初速释放该带电粒子，粒子不能到达板处无初速释放该带电粒子，粒子不能到达A A板板板板图7316本讲稿第十页，共十五页本讲稿第十一页，共十五页本讲稿第十二页，共十五页用等效法处理复合场中带电粒子的运动用等效法处理复合场中带电粒子的运动如图所示，一个竖直放置的半径如图所示，一个竖直放置的半径为为R R的光滑绝缘环，置于水平方向的的光滑绝缘环，置于水平方向的的光滑绝缘环，置于水平方向的的光滑绝缘环，置于水平方向的匀强电场中，电场强度为匀强电场中，电场强度为匀强电场中，电场强度为匀强电场中，电场强度为E E.有一质有一质有一质有一质量为量为量为量为mm、电量为、电量为、电量为、电量为q q的带正电的空心小的带正电的空心小的带正电的空心小的带正电的空心小球套在环上，并且球套在环上，并且球套在环上，并且球套在环上，并且Eq=mgEq=mg.(1)(1)当小球由静止开始从环的顶端当小球由静止开始从环的顶端当小球由静止开始从环的顶端当小球由静止开始从环的顶端A A下滑圆弧长到位置下滑圆弧长到位置下滑圆弧长到位置下滑圆弧长到位置B B时，时，时，时，小球速度为多大？环对小球的压力为多大？小球速度为多大？环对小球的压力为多大？小球速度为多大？环对小球的压力为多大？小球速度为多大？环对小球的压力为多大？(2)小球从环的顶端小球从环的顶端A滑至底端滑至底端滑至底端滑至底端C C的过程中，小球在何处速度最的过程中，小球在何处速度最的过程中，小球在何处速度最的过程中，小球在何处速度最大？速度值为多少？大？速度值为多少？大？速度值为多少？大？速度值为多少？本讲稿第十三页，共十五页由动能定理由动能定理W总总=Ek得：得：mgR+EqR=0,又又Eq=mg,所以解方程得所以解方程得.又小球在又小球在B处的受力情况如图甲所示，向心力处的受力情况如图甲所示，向心力F=N-Eq=,把把Eq=mg和代入上式解得和代入上式解得N=5mg.本讲稿第十四页，共十五页再运用动能定理得再运用动能定理得EqRcos45+mgR(1+sin45)=0,解得解得.图乙图乙(2)(2)由于由于由于由于mg=Eqmg=Eq，所以两个场力，所以两个场力，所以两个场力，所以两个场力的合力方向与的合力方向与的合力方向与的合力方向与E E方向成方向成方向成方向成4545角且角且角且角且斜向右下，小球从斜向右下，小球从斜向右下，小球从斜向右下，小球从A AC C滑动过滑动过程中，沿合力方向运动越远，程中，沿合力方向运动越远，合力对小球做的正功越多，小合力对小球做的正功越多，小球的速度越大，直到速度与合球的速度越大，直到速度与合力垂直时，速度最大，这个位力垂直时，速度最大，这个位置在如图乙所示的置在如图乙所示的D D点点点点.本讲稿第十五页，共十五页
