山东省高密市第三中学高中物理 1.9带电粒子在电场中的运动课件1（创新班）新人教选修31.ppt
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1、第九节第九节带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动2021/8/8 星期日1一、带电粒子的重力是否忽略一、带电粒子的重力是否忽略1 1、基本粒子：如电子、质子、离子、基本粒子：如电子、质子、离子、粒子等在没粒子等在没 有明确指出或暗示下重力一般忽略不计。有明确指出或暗示下重力一般忽略不计。2 2、带电颗粒：如油滴、液滴、尘埃、带电小球在没有明、带电颗粒：如油滴、液滴、尘埃、带电小球在没有明 确指出或暗示下重力一般不能忽略。确指出或暗示下重力一般不能忽略。2021/8/8 星期日2+_U带电粒子的加速带电粒子的加速UE加速匀速匀速2021/8/8 星期日3v0qm二、带电粒子在电场中的加速
2、二、带电粒子在电场中的加速 仅在电场力作用下，初速度与电场共线仅在电场力作用下，初速度与电场共线:qU=mv2 mv02v =若若 v0=0 则则qU=mv2v =vud2021/8/8 星期日4 sv0vya a vx三、带电粒子在电场中的偏转三、带电粒子在电场中的偏转oxyL=v0tE=U/dV0LUd+-hD2021/8/8 星期日5在垂直于场强方向上，粒子做匀速直线运动：在垂直于场强方向上，粒子做匀速直线运动：在平行于场强方向上粒子做初速度为零的匀加速直线运动：在平行于场强方向上粒子做初速度为零的匀加速直线运动：2021/8/8 星期日6 svxvy vLU dxv0oxy侧向位移与偏
3、向角侧向位移与偏向角增加的动能增加的动能a2021/8/8 星期日7例例1、图、图1.318是一个说明示波管工作原理的示意图，电子经电是一个说明示波管工作原理的示意图，电子经电压压U1加速后以速度加速后以速度0垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是是h，两平行板间的距离为，两平行板间的距离为d，电势差，电势差U2，板长，板长L，为了提高示，为了提高示波管的灵敏度（每单位电压引起的偏转量），可采用的方法是波管的灵敏度（每单位电压引起的偏转量），可采用的方法是（）A、增大两板间电势差、增大两板间电势差U2 B、尽可能使板长、尽可能使板长L短些短些C、尽可能使板间
4、距离、尽可能使板间距离d小一些小一些 D、使加速电压、使加速电压U1升高一些升高一些2021/8/8 星期日8例例2如图如图1.5-13所示，水平放置的两块平行金属板长所示，水平放置的两块平行金属板长l=5cm，两板间距两板间距d=1cm，两板间电压为，两板间电压为U=90V，且上板带正电，一个，且上板带正电，一个电子沿水平方向以速度电子沿水平方向以速度v0=2.0107m/s，从两板中央射入，求：，从两板中央射入，求：（1）电子偏离金属板的侧位移是多少？（）电子偏离金属板的侧位移是多少？（2）电子飞出电场时）电子飞出电场时的速度是多少？（的速度是多少？（3）电子离开电场后，打在屏上的）电子离
5、开电场后，打在屏上的P点，若点，若s=10cm，求，求OP的长的长dyxsly0OPM图1.5-132021/8/8 星期日9v0v示波器原理示波器原理u1一维偏转一维偏转u2YYL LLLvo rh2021/8/8 星期日10例例3、右图所示为真空示波管的示意图，电子从灯丝、右图所示为真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出（初速度发出（初速度不计），经灯丝与不计），经灯丝与A板间的加速电压板间的加速电压U1加速，从加速，从A板中心孔沿中心板中心孔沿中心线线KO射出，然后进入由两块平行金属板射出，然后进入由两块平行金属板M、N形成的偏转电场中形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入偏
6、转电场时的速度与电场（偏转电场可视为匀强电场），电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场兵器打在荧光屏上的方向垂直，电子经过偏转电场兵器打在荧光屏上的P点，已知点，已知M、N两板间的电压为两板间的电压为U2，两板间的距离为，两板间的距离为d，板长为，板长为L1，板右端到荧光，板右端到荧光屏的距离为屏的距离为L2，电子的质量为，电子的质量为m，电荷量为，电荷量为e。求：（。求：（1）电子穿过）电子穿过A板时的速度大小；（板时的速度大小；（2）电子从偏转电场射出时的侧移量；（）电子从偏转电场射出时的侧移量；（3）P点到点到O点的距离。点的距离。2021/8/8 星期日11v 带电粒
7、子在交变电场中运动带电粒子在交变电场中运动ABdUABtT/2T3T/20UU例例4 4已知电子带电量为已知电子带电量为e e、质量为、质量为m m，ABAB两板间距离为两板间距离为d d。1 1、若在、若在t=0t=0时刻释放电子，它将如何运动？时刻释放电子，它将如何运动？3 3、若在、若在t=T/4t=T/4时刻释放电子，它将如何运动？时刻释放电子，它将如何运动？2 2、若在、若在t=T/8t=T/8时刻释放电子，它将如何运动？时刻释放电子，它将如何运动？4 4、若、若d d较大较大,为使电子能到达为使电子能到达A A板板,应在哪些时刻释放电子？应在哪些时刻释放电子？5 5、若在、若在t=
8、0t=0时刻释放电子，并使电子到达时刻释放电子，并使电子到达A A板动能最大，板动能最大，对对T T有何要求？有何要求？2021/8/8 星期日12例例5 5、质量为、质量为5108 kg5108 kg的带电微粒以的带电微粒以v0=2m/sv0=2m/s的速度从的速度从水水平放置的平行金属板平放置的平行金属板A A、B B的中央飞入板间，如图所示，已的中央飞入板间，如图所示，已知板长知板长L=10cmL=10cm，板间距离，板间距离d=2cmd=2cm，当，当UAB=103vUAB=103v时，带电微时，带电微粒粒恰好沿直线穿过板间，则恰好沿直线穿过板间，则ABAB间所加电压在什么范围内带电间
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