1、帶電粒子在電場中的運(yùn)動,帶電體,帶電微粒：小球、塵埃、液滴,帶電粒子：質(zhì)子、電子、正負(fù)離子、 粒子,一、帶電粒子在電場中的加速,情景：如圖所示，在真空中有一對相距d的平行金屬板，兩板間加以電壓U。正極板處有一帶正電荷q質(zhì)量為m的帶電粒子由靜止開始加速運(yùn)動，忽略粒子重力，試求：1.帶電粒子的運(yùn)動性質(zhì)； 2.帶電粒子到達(dá)負(fù)極板時的速度。,運(yùn)動和力觀點(diǎn) ：,由牛頓第二定律：,由運(yùn)動學(xué)公式：,做功和能觀點(diǎn) ：,動能定理 ：,電場力做功：,加速度是連接力與運(yùn)動的中間變量,強(qiáng)調(diào),只涉及了初末狀態(tài)，而沒有考慮中間過程,強(qiáng)調(diào),探究1:帶電粒子的加速,1、下列粒子由靜止經(jīng)加速電壓為U的電場加速后，哪種粒子動能最

2、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,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，當(dāng)M、N間電壓為U時，粒子到達(dá)N板的速度為v，如果要使這個帶電粒子到達(dá)N板的速度為2v ，則下述方法能滿足要求的是（ ）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,M,N,U,d,v與電壓平方根成正比,二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn),d,U,v0,q、m,真空中水平放置一

3、對平行金屬板，板間距為 ，兩極板的長度為 ，兩板間加以電壓 ，現(xiàn)以帶電量 為的粒子（不計(jì)重力）以水平速度 射入勻強(qiáng)電場，并從另一側(cè)射出(如圖),求粒子射出電場時末速度 。,結(jié)論：得出粒子在水平方向上作勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上受到恒定電場力作用作初速為零的勻加速直線運(yùn)動，因此帶電粒子的偏轉(zhuǎn)可以看成是水平方向上的勻速直線運(yùn)動和豎直方向上的勻加速直線運(yùn)動的合成，這類似于平拋運(yùn)動。,（1）分析帶電粒子的受力情況。 （2）你認(rèn)為這種情況同哪種運(yùn)動類似，這種運(yùn)動的研究方法是什么? （3）你能類比得到帶電粒子在電場中運(yùn)動的研究方法嗎?,創(chuàng)設(shè)情景：,d,U,v0,q、m,F,v,v0,vy,y,偏轉(zhuǎn)角,側(cè)移

4、,深入探究：如右圖所示，設(shè)電荷帶電荷量為q，平行板長為L，兩板間距為d，電勢差為U，初速為v0試求：（1）帶電粒子在電場中運(yùn)動的時間t。 （2）粒子運(yùn)動的加速度。 （3）粒子受力情況分析。 （4）粒子在射出電場時豎直方向上的偏轉(zhuǎn)距離。 （5）粒子在離開電場時豎直方向的分速度。 （6）粒子在離開電場時的速度大小。 （7）粒子在離開電場時的偏轉(zhuǎn)角度,水平方向,垂直方向,時間t,與粒子比荷 q/m 成正比,與粒子初速度 v0 平方成反比,與電場的屬性 U、l、d 有關(guān),總結(jié)點(diǎn)評：,與粒子比荷 q/m 成正比,與粒子初速度 v0 平方成反比,與電場的屬性 U、l、d 有關(guān),3、質(zhì)量為m、帶電量為q的粒

5、子以初速度v從中線垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，剛好離開電場，它在離開電場后偏轉(zhuǎn)角正切為0.5，則下列說法中正確的是（ ） A、如果偏轉(zhuǎn)電場的電壓為原來的一半，則粒子離開電場后的偏轉(zhuǎn)角正切為0.25 B、如果帶電粒子的比荷為原來的一半，則粒子離開電場后的偏轉(zhuǎn)角正切為0.25 C、如果帶電粒子的初速度為原來的2倍，則粒子離開電場后的偏轉(zhuǎn)角正切為0.25 D、如果帶電粒子的初動能為原來的2倍，則粒子離開電場后的偏轉(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)角正切與初動能成反比,偏轉(zhuǎn)角正切與電壓成正比,4、質(zhì)子(質(zhì)量為m、電量為e)和二價氦離子(質(zhì)量為4m、電量為2e)以相同的初動能垂直射入同一偏轉(zhuǎn)

6、電場中，離開電場后，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,v0,vy,+,_,三、 加速和偏轉(zhuǎn)一體,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,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,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,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,三、示波管的原理,1、如果在電極XX之間不加電壓，但在YY

7、之間加不變電壓，使Y的電勢比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,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,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，在熒光屏上會看到什么圖形？,0tt1電子沿Y方向向上偏移,三、示波管的原理,2、如

8、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，在熒光屏上會看到什么圖形？,t1tt2電子沿Y方向向下偏移,三、示波管的原理,3、如果在YY之間加如圖所示的交變電壓，同時在XX之間加不變電壓，使X的電勢比X高，在熒光屏上會看到什么圖形？,0tt1電子沿Y方向向上偏，沿X方向向里偏,三、示波管的原理,3、如果在YY之間加如圖所示的交變電壓，同時在XX之間加不變電壓，使X的電勢比X高，在熒光屏上會看到什么圖形？,t1tt2電子沿Y方向向下偏，沿X方向向里偏,三、示波管的原理,3、如果在YY之間加如圖所示的交變電壓，同時在XX之間加不變電壓，使X的電勢比X高，在熒光屏上會看到什么圖形？,電子沿Y方向向上向下偏，沿X方向向外偏,三、示波管的原理,4、如果在YY之間加如圖所示的交變電壓，同時在XX之間加鋸齒形掃描電壓，在熒光屏上會看到什么圖形？,X,Y,O,A,B,C,D,E,F,A,B,C,D,E,F,A,B,O,C,t1,D,E,F,t2,5、如圖所示的示波管，如果在YY之間加如圖所示的交變電壓，同時在X