帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)郁第1頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)第2頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月１、動(dòng)力學(xué)方法：一、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速ABUdE+Fv由牛頓第二定律：由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：初速度不為零呢？只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)第3頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、動(dòng)能定理：ABUdE+v由動(dòng)能定理：也適用于非勻強(qiáng)電場(chǎng)一、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速第4頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、下列粒子由靜止經(jīng)加速電壓為U的電場(chǎng)加速后，

哪種粒子動(dòng)能最大（）哪種粒子速度最大（）

A、質(zhì)子B、電子

C、氘核D、氦核

例與練與電量成正比與比荷平方根成正比第5頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、如圖所示，M、N是在真空中豎直放置的兩塊平行金屬板，質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子，以極小的初速度由小孔進(jìn)入電場(chǎng)，當(dāng)M、N間電壓為U時(shí)，粒子到達(dá)N板的速度為v，如果要使這個(gè)帶電粒子到達(dá)N板的速度為2v

，則下述方法能滿(mǎn)足要求的是（）

A、使M、N間電壓增加為2U

B、使M、N間電壓增加為4U

C、使M、N間電壓不變，距離減半

D、使M、N間電壓不變，距離加倍例與練MNUd+v與電壓平方根成正比第6頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、如圖M、N是在真空中豎直放置的兩塊平行金屬板，質(zhì)量為m電量為-q的帶電粒子，以初速度V0由小孔進(jìn)入電場(chǎng)，當(dāng)M、N間電壓為U時(shí)，粒子剛好能到達(dá)N板，如果要使這個(gè)帶電粒子能夠到達(dá)M、N兩板間距的1/2處返回，則下述方法能滿(mǎn)足要求的是（）

A、使初速度減半

B、使M、N間電壓加倍

C、使M、N間電壓提高4倍

D、使初速度和M、N間電壓都加倍例與練MNUd-v0第7頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、如圖所示的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，A、B的電勢(shì)差UAB＝100V，一個(gè)質(zhì)量為m=2.0×10-12kg、電量為q=-5.0×10-8C的帶電粒子，以初速度v0=3.0×103m/s由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，求粒子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速率。（不計(jì)粒子重力）例與練A-v0Bq為負(fù)第8頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5、如圖所示，A、B為平行金屬板電容器，兩板間的距離為d，在A(yíng)板的缺口的正上方距離為h的P處，有一靜止的、質(zhì)量為m、帶電量為+q的液滴由靜止開(kāi)始自由落下，若要使液滴不落在B板上，兩板間場(chǎng)強(qiáng)至少為多大？?jī)砂彘g的電壓U至少為多大？

例與練mgmgqE對(duì)全過(guò)程由動(dòng)能定理：第9頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)ld+-----------+++++++++++Uv0q、m第10頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)ld+-----------+++++++++++Uv0q、mF+vv0vyyθ偏轉(zhuǎn)角側(cè)移第11頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)與粒子比荷q/m成正比與粒子初速度v0平方成反比與電場(chǎng)的屬性U、l、d有關(guān)第12頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)與粒子比荷q/m成正比與粒子初速度v0平方成反比與電場(chǎng)的屬性U、l、d有關(guān)類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)第13頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6、質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子以初速度v從中線(xiàn)垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，剛好離開(kāi)電場(chǎng)，它在離開(kāi)電場(chǎng)后偏轉(zhuǎn)角正切為0.5，則下列說(shuō)法中正確的是（）

A、如果偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓為原來(lái)的一半，則粒子離開(kāi)電場(chǎng)后的偏轉(zhuǎn)角正切為0.25B、如果帶電粒子的比荷為原來(lái)的一半，則粒子離開(kāi)電場(chǎng)后的偏轉(zhuǎn)角正切為0.25C、如果帶電粒子的初速度為原來(lái)的2倍，則粒子離開(kāi)電場(chǎng)后的偏轉(zhuǎn)角正切為0.25D、如果帶電粒子的初動(dòng)能為原來(lái)的2倍，則粒子離開(kāi)電場(chǎng)后的偏轉(zhuǎn)角正切為0.25例與練偏轉(zhuǎn)角正切與比荷成正比偏轉(zhuǎn)角正切與初動(dòng)能成反比偏轉(zhuǎn)角正切與電壓成正比第14頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7、質(zhì)子(質(zhì)量為m、電量為e)和二價(jià)氦離子(質(zhì)量為4m、電量為2e)以相同的初動(dòng)能垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，離開(kāi)電場(chǎng)后，它們的偏轉(zhuǎn)角正切之比為

，側(cè)移之比為

。

例與練與電量成正比與電量成正比第15頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8、三個(gè)電子在同一地點(diǎn)沿同一直線(xiàn)垂直飛入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，如圖所示。則由此可判斷（）

A、b和c同時(shí)飛離電場(chǎng)

B、在b飛離電場(chǎng)的瞬間，a剛好打在下極板上

C、進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，c速度最大，a速度最小

D、c的動(dòng)能增量最小，

a和b的動(dòng)能增量一樣大

例與練第16頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月析與解第17頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9、如圖，電子在電勢(shì)差為U1的加速電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始加速，然后射入電勢(shì)差為U2的兩塊平行極板間的電場(chǎng)中，入射方向跟極板平行。整個(gè)裝置處在真空中，重力可忽略。在滿(mǎn)足電子能射出平行板區(qū)的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角θ變大的是（）A、U1變大、U2變大B、U1變小、U2變大C、U1變大、U2變小D、U1變小、U2變小例與練第18頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月析與解對(duì)加速過(guò)程由動(dòng)能定理：對(duì)偏轉(zhuǎn)過(guò)程由偏轉(zhuǎn)角正切公式：與粒子的電量q、質(zhì)量m無(wú)關(guān)第19頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10、如圖所示，二價(jià)氦離子和質(zhì)子的混合體，經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速后，垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，偏轉(zhuǎn)后，打在同一熒光屏上，則它們（）

A、側(cè)移相同

B、偏轉(zhuǎn)角相同

C、到達(dá)屏上同一點(diǎn)

D、到達(dá)屏上不同點(diǎn)例與練與粒子的電量q、質(zhì)量m無(wú)關(guān)第20頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月11、試證明：帶電粒子垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)就好象是從初速度所在直線(xiàn)的中點(diǎn)沿直線(xiàn)離開(kāi)電場(chǎng)的。

例與練θx第21頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月12、如圖所示，有一電子(電量為e、質(zhì)量為m)經(jīng)電壓U0加速后，沿平行金屬板A、B中心線(xiàn)進(jìn)入兩板，A、B板間距為d、長(zhǎng)度為L(zhǎng)，A、B板間電壓為U，屏CD足夠大，距離A、B板右邊緣2L，AB板的中心線(xiàn)過(guò)屏CD的中心且與屏CD垂直。試求電子束打在屏上的位置到屏中心間的距離。例與練第22頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月析與解電子離開(kāi)電場(chǎng)，就好象從中點(diǎn)沿直線(xiàn)離開(kāi)的：θ對(duì)加速過(guò)程由動(dòng)能定理：第23頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月13、質(zhì)量為1×10-25kg、電量為1×10-16C的帶電粒子以2×106m/s速度從水平放置的平行金屬板A、B中央沿水平方向飛入板間，如圖所示。已知板長(zhǎng)L＝10cm，間距d＝2cm，當(dāng)AB間電壓在

范圍內(nèi)時(shí)，此帶電粒子能從板間飛出。例與練v0+++++-----第24頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月v0+++++-----θ析與解對(duì)偏轉(zhuǎn)過(guò)程由偏轉(zhuǎn)角正切公式：或?qū)ζD(zhuǎn)過(guò)程由側(cè)移公式：第25頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月14、初速度為2×107m/s的電子沿平行金屬板間的中心線(xiàn)射入板中，板長(zhǎng)為30cm，相距為4cm，在兩板間加上如圖所示的正弦交變電壓。已知電子的質(zhì)量為9×10-31Kg，電量為1.6×10-19C，不計(jì)電子重力，求：要使所有的電子都能離開(kāi)電場(chǎng)，圖中電壓的最大值U0需滿(mǎn)足什么條件？例與練第26頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月可認(rèn)為在t時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)不變?cè)O(shè)電子在兩板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t設(shè)電子在偏轉(zhuǎn)電壓為U0時(shí)進(jìn)入板間析與解第27頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

在兩個(gè)相互平行的金屬板間加交變電壓時(shí)，在兩板間便可獲得交變電場(chǎng)。此類(lèi)電場(chǎng)從空間看是勻強(qiáng)電場(chǎng)，即同一時(shí)刻，電場(chǎng)中各個(gè)位置處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、方向都相同；從時(shí)間上看是變化的，即電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、方向都可隨時(shí)間變化。

研究帶電粒子在這種交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是根據(jù)電場(chǎng)變化的特點(diǎn)，正確地判斷粒子的運(yùn)動(dòng)情況。

當(dāng)帶電粒子通過(guò)電場(chǎng)的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電場(chǎng)變化的周期時(shí)，可認(rèn)為電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、方向都不變。小結(jié)第28頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、示波管的原理產(chǎn)生高速飛行的電子束待顯示的電壓信號(hào)鋸齒形掃描電壓使電子沿Y方向偏移使電子沿x方向偏移第29頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、示波管的原理1、如果在電極XX’之間不加電壓，而在YY’之間加不變電壓，使Y的電勢(shì)比Y’高，電子將打在熒光屏的什么位置？電子沿Y方向向上偏移第30頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、示波管的原理1、如果在電極XX’之間不加電壓，而在YY’之間加不變電壓，使Y’的電勢(shì)比Y高，電子將打在熒光屏的什么位置？電子沿Y方向向下偏移第31頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、示波管的原理1、如果在電極XX’之間不加電壓，但在YY’之間加不變電壓，使Y的電勢(shì)比Y’高，電子將打在熒光屏的什么位置？

如果在電極YY’之間不加電壓，但在XX’之間加不變電壓，使X的電勢(shì)比X’高，電子將打在熒光屏的什么位置？電子沿X方向向里偏移第32頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、示波管的原理1、如果在電極XX’之間不加電壓，但在YY’之間加不變電壓，使Y的電勢(shì)比Y’高，電子將打在熒光屏的什么位置？

如果在電極YY’之間不加電壓，但在XX’之間加不變電壓，使X’的電勢(shì)比X高，電子將打在熒光屏的什么位置？電子沿X方向向外偏移第33頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、示波管的原理2、如果在電極XX’之間不加電壓，但在YY’之間加如圖所示的交變電壓，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？0<t<t1電子沿Y方向向上偏移第34頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、示波管的原理2、如果在電極XX’之間不加電壓，但在YY’之間加如圖所示的交變電壓，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？t1<t<t2電子沿Y方向向下偏移第35頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、示波管的原理3、如果在YY’之間加如圖所示的交變電壓，同時(shí)在XX’之間加不變電壓，使X的電勢(shì)比X’高，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？0<t<t1電子沿Y方向向上偏，沿X方向向里偏第36頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、示波管的原理3、如果在YY’之間加如圖所示的交變電壓，同時(shí)在XX’之間加不變電壓，使X的電勢(shì)比