20xx_20xx學(xué)年第2章電場(chǎng)與示波器25探究電子束在示波管中的運(yùn)動(dòng)學(xué)案滬科版選-資料下載頁(yè)
2024-12-09 15:32本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】動(dòng)能定理計(jì)算．表達(dá)式為qU＝12mv20，解得v0＝2qUm.帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，什么情況下重力可以忽略？正離子在兩板間做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．加速度a＝Uqdm.探討2：正離子到達(dá)負(fù)極板時(shí)的速度多大？由動(dòng)能定理Uq＝12mv2可得v＝2Uqm.于極板的方向射出，最遠(yuǎn)到達(dá)A點(diǎn)，然后返回，如圖2­5­3所示，OA＝h，此電子具有的初。由靜止釋放到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，它們的速度大小之比為多少？垂直于偏轉(zhuǎn)極板方向的分速度vy：vy＝at＝lU′dq2mU；電子打在熒光屏上發(fā)生的偏移y′＝lUL＋l4dU.如圖2­5­6所示是物體做平拋運(yùn)動(dòng)和帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡圖，觀察圖。它們?cè)谑芰Ψ矫嬗惺裁垂餐奶攸c(diǎn)？如圖2­5­7所示，兩平行金屬板間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一質(zhì)量為m、帶電量為q. 加速電場(chǎng)中：qU1＝12mv20.
【正文】 所示，質(zhì)子 (11H)和 α 粒子 (42He)，以相同的初動(dòng)能垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng) (不計(jì)粒子重力 )，則這兩個(gè)粒子射出電場(chǎng)時(shí)的側(cè)位移 y之比為 ( ) 圖 2173。5173。11 A． 4∶1 B． 1∶2 C． 2∶1 D． 1∶4 【解析】 由 y＝ 12Eqm L2v20和 Ek0＝12mv20，得： y＝EL2q4Ek0，可知 y與 q成正比， B正確． 【答案】 B 5．示波器的示意圖如圖 2173。5173。12，金屬絲發(fā)射出來(lái)的電子被加速后從金屬板的小孔穿出，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)．電子在穿出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后沿直線前進(jìn)，最后打在熒光屏上．設(shè)加速電壓 U1＝ 1 640 V，偏轉(zhuǎn)極板長(zhǎng) l＝ 4 m，金屬板間距 d＝ 1 cm，當(dāng)電子加速后從兩金屬板的中央沿板平行方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)．求： 圖 2173。5173。12 (1)偏轉(zhuǎn)電壓 U2為多大時(shí)，電子束的偏移量最大？ (2)如果偏轉(zhuǎn)板右端到熒光屏的距離 L＝ 20 cm，則電子束最大偏轉(zhuǎn)距離為多少？ 【解析】 (1)設(shè)電子被電壓 U1加速后獲得速度大小為 v0，則有 qU1＝ 12mv20 在金屬板間電子的最大偏移量 y1＝ d2＝ cm 則 y1＝ 12at2＝ 12qU2md( lv0)2＝ U2l24dU1 解得 U2＝ 10 － 2 V. (2)電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可看作從極板的正中心沿直線射出，如圖所示． 由幾何知識(shí)，得 y1y＝l2l2＋ L 解得 y＝ cm. 【答案】 (1)10 － 2 V (2) cm 帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的處理方法 帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題實(shí)質(zhì)上是力學(xué)問(wèn)題的延續(xù)，從受力角度看帶電粒子與一般物體相比多受到一個(gè)電場(chǎng)力；從處理方法上看仍可利用力學(xué)中的規(guī)律分析：如選用平衡條件、牛頓定律，動(dòng)能定理、功能關(guān)系，能量守恒等．
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