带电粒子在电场中的偏转讲稿.ppt

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1、关于带电粒子在电场中的偏转第一页，讲稿共三十七页哦、动力学方法：、动力学方法：一、带电粒子在电场中的加速一、带电粒子在电场中的加速A AB BU Ud dE E+F Fv由牛顿第二定律：由牛顿第二定律：mFa mqEmdqU由运动学公式：由运动学公式：adv202adv2mqU2mqUv2初速度初速度不为不为零零呢？呢？只适用于只适用于匀匀强电场强电场第二页，讲稿共三十七页哦2 2、动能定理：、动能定理：A AB BU Ud dE E+v由动能定理：由动能定理：0212mvWqUW 又221mvqU mqUv2也适用于也适用于非非匀强电场匀强电场一、带电粒子在电场中的加速一、带电粒子在电场中的

2、加速第三页，讲稿共三十七页哦下列粒子由静止经加速电压为下列粒子由静止经加速电压为U U的电场加的电场加速后，速后，哪种粒子动能最大哪种粒子动能最大 （）哪种粒子速度最大哪种粒子速度最大 （）A A、质子、质子 B B、电子、电子C C、氘核、氘核 D D、氦核、氦核 例与练例与练mqUv2qUmvEk221与与电量电量成正比成正比与与比荷平方根比荷平方根成正比成正比第四页，讲稿共三十七页哦如图所示，如图所示，MM、N N是在真空中竖直放置的两块平行金是在真空中竖直放置的两块平行金属板，质量为属板，质量为mm、电量为、电量为+q+q的带电粒子，以极小的初的带电粒子，以极小的初速度由小孔进入电场，

3、当速度由小孔进入电场，当MM、N N间电压为间电压为U U时，粒子到时，粒子到达达N N板的速度为板的速度为v，如果要使这个带电粒子到达，如果要使这个带电粒子到达N N板的速板的速度为度为2 2v ，则下述方法能满足要求的是（，则下述方法能满足要求的是（）A A、使、使MM、N N间电压增加为间电压增加为2U 2U B B、使、使MM、N N间电压增加为间电压增加为4U 4U C C、使、使MM、N N间电压不变，距离减半间电压不变，距离减半 DD、使、使MM、N N间电压不变，距离加倍间电压不变，距离加倍 例与练例与练MMN NU Ud d+mqUv2v与与电压平方电压平方根根成正比成正比第

4、五页，讲稿共三十七页哦如图所示的电场中有如图所示的电场中有A A、B B两点，两点，A A、B B的电势差的电势差U UABAB100V100V，一个质量为，一个质量为m=m=2.02.01010-12-12kgkg、电量为电量为q=-5.0q=-5.01010-8-8C C的带电粒子，以初速度的带电粒子，以初速度v0=3.03.010103 3m/sm/s由由A A点运动到点运动到B B点，求粒子到达点，求粒子到达B B点时点时的速率。（不计粒子重力）的速率。（不计粒子重力）例与练例与练A A-v0B BABABqUW2022121mvmvWAB202vmqUvAB32 10 m/s2022

5、121mvmvqUABq为为负负第六页，讲稿共三十七页哦二、带电粒子在匀强电场中的偏转二、带电粒子在匀强电场中的偏转 ld+-+Uv0q、m第七页，讲稿共三十七页哦二、带电粒子在匀强电场中的偏转二、带电粒子在匀强电场中的偏转 ld+-+Uv0q、mF+vv0vyy偏转角偏转角侧移侧移第八页，讲稿共三十七页哦二、带电粒子在匀强电场中的偏转二、带电粒子在匀强电场中的偏转mFa mqEmdqU0vlt 221aty dmvqUl2022类平抛运动类平抛运动与粒子比荷与粒子比荷q/m成正比成正比与粒子初速度与粒子初速度v0平方成反比平方成反比与电场的属性与电场的属性U、l、d有关有关第九页，讲稿共三十

6、七页哦二、带电粒子在匀强电场中的偏转二、带电粒子在匀强电场中的偏转mFa mqEmdqU0vlt atvydmvqUl0与粒子比荷与粒子比荷q/m成正比成正比与粒子初速度与粒子初速度v0平方成反比平方成反比与电场的属性与电场的属性U、l、d有关有关0tanvvydmvqUl20类平抛运动类平抛运动第十页，讲稿共三十七页哦例与练例与练dmvqUl20tan偏转角正切与偏转角正切与比比荷成正比荷成正比偏转角正切与偏转角正切与初初动能成反比动能成反比偏转角正切与偏转角正切与电电压成正比压成正比第十一页，讲稿共三十七页哦三、示波管的原理三、示波管的原理产生产生高速高速飞行飞行的的电子束电子束待显示待显

7、示的电的电压信号压信号锯齿形锯齿形扫扫描电压描电压使电子沿使电子沿Y Y方方向向偏移偏移使电子沿使电子沿x x方向方向偏移偏移第十二页，讲稿共三十七页哦三、示波管的原理三、示波管的原理1 1、如果在电极、如果在电极XXXX之间不加电压，而在之间不加电压，而在YYYY之间加之间加不变电压不变电压，使，使Y Y的电势比的电势比YY高，电子将高，电子将打在荧光屏的什么位置？打在荧光屏的什么位置？电子沿电子沿Y Y方向方向向上向上偏移偏移第十三页，讲稿共三十七页哦三、示波管的原理三、示波管的原理1 1、如果在电极、如果在电极XXXX之间不加电压，而在之间不加电压，而在YYYY之之间加间加不变电压不变电

8、压，使，使YY的电势比的电势比Y Y高，电子将打高，电子将打在荧光屏的什么位置？在荧光屏的什么位置？电子沿电子沿Y Y方向方向向下向下偏移偏移第十四页，讲稿共三十七页哦三、示波管的原理三、示波管的原理1 1、如果在电极、如果在电极XXXX之间不加电压，但在之间不加电压，但在YYYY之间加之间加不变电压不变电压，使，使Y Y的电势比的电势比YY高，电子将高，电子将打在荧光屏的什么位置？打在荧光屏的什么位置？如果在电极如果在电极 YYYY之间不加电压，但在之间不加电压，但在XXXX之间加之间加不变电压不变电压，使，使X X的电势比的电势比XX高，电子高，电子将打在荧光屏的什么位置？将打在荧光屏的什

9、么位置？电子沿电子沿X X方向方向向里向里偏移偏移第十五页，讲稿共三十七页哦三、示波管的原理三、示波管的原理1 1、如果在电极、如果在电极XXXX之间不加电压，但在之间不加电压，但在YYYY之间加之间加不变电压不变电压，使，使Y Y的电势比的电势比YY高，电高，电子将打在荧光屏的什么位置？子将打在荧光屏的什么位置？如果在电极如果在电极 YYYY之间不加电压，但在之间不加电压，但在XXXX之之间加间加不变电压不变电压，使，使XX的电势比的电势比X X高，电子将打高，电子将打在荧光屏的什么位置？在荧光屏的什么位置？电子沿电子沿X X方向方向向外向外偏移偏移第十六页，讲稿共三十七页哦三、示波管的原理

10、三、示波管的原理2 2、如果在电极、如果在电极XXXX之间不加电压，但在之间不加电压，但在YYYY之间加如图所示的之间加如图所示的交变电压交变电压，在荧光屏上会看，在荧光屏上会看到什么图形？到什么图形？0tt0tt1 1电子沿电子沿Y Y方方向向向上向上偏移偏移第十七页，讲稿共三十七页哦三、示波管的原理三、示波管的原理2 2、如果在电极、如果在电极XXXX之间不加电压，但在之间不加电压，但在YYYY之间加如图所示的之间加如图所示的交变电压交变电压，在荧光屏上会看，在荧光屏上会看到什么图形？到什么图形？t t1 1tttt2 2电子沿电子沿Y Y方方向向向下向下偏移偏移第十八页，讲稿共三十七页哦

11、三、示波管的原理三、示波管的原理3 3、如果在、如果在YYYY之间加如图所示的之间加如图所示的交变电压交变电压，同时在同时在XXXX之间加之间加不变电压不变电压，使，使X X的电势比的电势比XX高高，在荧光屏上会看到什么图形？在荧光屏上会看到什么图形？0tt0tt1 1电子沿电子沿Y Y方方向向向上向上偏，沿偏，沿X X方方向向向里向里偏偏第十九页，讲稿共三十七页哦三、示波管的原理三、示波管的原理3 3、如果在、如果在YYYY之间加如图所示的之间加如图所示的交变电压交变电压，同，同时在时在XXXX之间加之间加不变电压不变电压，使，使X X的电势比的电势比XX高高，在荧光屏上会看到什么图形？，在

12、荧光屏上会看到什么图形？t t1 1tttt2 2电子沿电子沿Y Y方方向向向下向下偏，沿偏，沿X X方向方向向里向里偏偏第二十页，讲稿共三十七页哦三、示波管的原理三、示波管的原理3 3、如果在、如果在YYYY之间加如图所示的之间加如图所示的交变电压交变电压，同，同时在时在XXXX之间加之间加不变电压不变电压，使，使XX的电势比的电势比X X高高，在荧光屏上会看到什么图形？，在荧光屏上会看到什么图形？电子沿电子沿Y Y方向方向向上向上向下向下偏，沿偏，沿X X方向方向向外向外偏偏第二十一页，讲稿共三十七页哦三、示波管的原理三、示波管的原理4 4、如果在、如果在YYYY之间加如图所示的之间加如图

13、所示的交变电压交变电压，同，同时在时在XXXX之间加之间加锯齿形扫描电压锯齿形扫描电压，在荧光屏上会，在荧光屏上会看到什么图形？看到什么图形？XYOABCDEFA B CDEFABOCt1DEFt2第二十二页，讲稿共三十七页哦例与练例与练tandmvqUl20dmvqUly2022与与电量电量成正比成正比与与电量电量成正比成正比第二十三页，讲稿共三十七页哦 例与练例与练第二十四页，讲稿共三十七页哦析与解析与解dmvqUly2022bcyy 而bcvv000vlt 又bayy ball 而bavv00qEyWEkkckbkaEEEbctt 221aty 又batt 第二十五页，讲稿共三十七页哦7

14、 7、如图，电子在电势差为如图，电子在电势差为U U1 1的加速电场中由静止开始的加速电场中由静止开始加速，然后射入电势差为加速，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，重力可，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情况中，一定能使电子的偏转角 变大的是变大的是 A A、U U1 1变大、变大、U U2 2变大变大 B B、U U1 1变小、变小、U U2 2变大变大C C、U U1 1

15、变大、变大、U U2 2变小变小 D D、U U1 1变小、变小、U U2 2变小变小例与练例与练第二十六页，讲稿共三十七页哦20121mvqU 1202qUmvdmvleU202tan析与解析与解对加速过程由动能定理：对加速过程由动能定理：对偏转过程由偏转角正切公式：对偏转过程由偏转角正切公式：dUlU122与粒子的与粒子的电量电量q q、质量、质量mm无关无关dUlUy1224第二十七页，讲稿共三十七页哦例与练例与练ydUlU1224与粒子的与粒子的电量电量q q、质量、质量mm无关无关第二十八页，讲稿共三十七页哦 例与练例与练dmvqUly2022dmvqUl20tantanyx dmv

16、qUldmvqUl2020222lx第二十九页，讲稿共三十七页哦1010、如图所示，有一电子、如图所示，有一电子(电量为电量为e e、质量为、质量为m)m)经经电压电压U U0 0加速后，沿平行金属板加速后，沿平行金属板A A、B B中心线进入两中心线进入两板，板，A A、B B板间距为板间距为d d、长度为、长度为L L，A A、B B板间电板间电压为压为U U，屏，屏CDCD足够大，距离足够大，距离A A、B B板右边缘板右边缘2L2L，ABAB板的中心线过屏板的中心线过屏CDCD的中心且与屏的中心且与屏CDCD垂直垂直。试求电子束打在屏上的位置到屏中心间的距离。试求电子束打在屏上的位置到

17、屏中心间的距离。例与练例与练第三十页，讲稿共三十七页哦析与解析与解电子离开电场，就好象从中点沿直线离开的：电子离开电场，就好象从中点沿直线离开的：tan)22(llydUUl0245 y对加速过程由动能定理：对加速过程由动能定理：20021mveU 0202eUmvdUUl02tan第三十一页，讲稿共三十七页哦1111、质量为、质量为1 11010-25-25kgkg、电量为、电量为1 11010-16-16C C的的带电粒子以带电粒子以2 210106 6m/sm/s速度从水平放置的平行金速度从水平放置的平行金属板属板A A、B B中央沿水平方向飞入板间，如图所示中央沿水平方向飞入板间，如图

18、所示。已知板长。已知板长L L10cm10cm，间距，间距d d2cm2cm，当，当ABAB间间电压在电压在 范围内时，此带电粒子能从板范围内时，此带电粒子能从板间飞出。间飞出。例与练例与练v0+-第三十二页，讲稿共三十七页哦v0+-2d2/ltanlddmvqUl202220qldmvU V160析与解析与解对偏转过程由偏转角正切公式：对偏转过程由偏转角正切公式：2/2/ld或对偏转过程由侧移公式：或对偏转过程由侧移公式：ydmvqUl20222d2220qldmvU V160第三十三页，讲稿共三十七页哦1212、如图所示的示波管，如果在、如图所示的示波管，如果在YYYY之间加如图所示之间加

19、如图所示的的交变电压交变电压，同时在，同时在XXXX之间加如图所示的之间加如图所示的锯齿形电压锯齿形电压，使，使X X的电势比的电势比XX高，在荧光屏上会看到什么图形？高，在荧光屏上会看到什么图形？例与练例与练UxtOt1t2第三十四页，讲稿共三十七页哦1313、如图所示的示波管，如果在、如图所示的示波管，如果在YYYY之间加如图所示之间加如图所示的的交变电压交变电压，同时在，同时在XXXX之间加如图所示的之间加如图所示的锯齿形电压锯齿形电压，使，使X X的电势比的电势比XX高，在荧光屏上会看到什么图形？高，在荧光屏上会看到什么图形？例与练例与练UxtOt1t2XYO0tt0tt1 1t t1

20、 1tttt2 2第三十五页，讲稿共三十七页哦1414、真空室中电极、真空室中电极K K发出电子（初速不计），经过电压为发出电子（初速不计），经过电压为U U1 1的加速电场后，由小孔的加速电场后，由小孔S S沿水平金属板沿水平金属板A A、B B间的中心间的中心线射入板中，板长线射入板中，板长L L，相距为，相距为d d，在两板间加上如图乙所，在两板间加上如图乙所示的正弦交变电压，前半个周期内示的正弦交变电压，前半个周期内B B板的电势高于板的电势高于A A板的电板的电势，已知电子的质量为势，已知电子的质量为mm，带电量为，带电量为e e，不计电子重力，不计电子重力，求：求：（1 1）电子进入）电子进入ABAB板时的初速度；板时的初速度；（2 2）要使所有的电子都能离开）要使所有的电子都能离开ABAB板，图乙中电压的最板，图乙中电压的最大值大值U U0 0需满足什么条件？需满足什么条件？（3 3）在荧光屏上）在荧光屏上会看到什么图形？会看到什么图形？例与练例与练第三十六页，讲稿共三十七页哦感谢大家观看感谢大家观看第三十七页，讲稿共三十七页哦