帶電粒子在電場中的運動課件9-(新人教版選修3-1)-展示頁
2024-08-08 17:33本頁面
【正文】 F t2 四、示波器的原理 xx UKx ? yy UKy ? 例 6 如圖是示波管的原理圖，它是由電子槍、豎直偏轉(zhuǎn)電極 YY′ 、水平偏轉(zhuǎn)電極 XX′ 和熒光屏組成，電子槍發(fā)射的電子打在熒光屏上將出現(xiàn)亮點，若亮點很快移動，由于視覺暫留原因，能在熒光屏上看到一條亮線。t an ?LlydUlU??239。 求：電子射出偏轉(zhuǎn)電場時的偏向角正切值 tanφ及打到屏上電子的偏移量 y?。 ：由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，管內(nèi)抽成真空。 122202242 dULUvLmdqUy ?? vy y L + + + + + + φ v0 + U1 U2 v0 q m 思考題 例 4：離子發(fā)生器發(fā)射出一束質(zhì)量為 m，電荷量為 q的負離子，從靜止 經(jīng)加速電壓 U 1 加速后，獲得速度v0 ，并沿垂直于電場線方向射入兩平行板中央，受偏轉(zhuǎn)電壓 U2作用后，以速度 Ｖ 離開電場，已知平行板長為 Ｌ ，兩板間距離為 d， 1）離子在偏轉(zhuǎn)電場中運動 的時間、加速度、速度 Ｖ的大??； 2）離子在離開偏轉(zhuǎn)電場時 的沿電場方向的偏移量和 偏轉(zhuǎn)角的正切值。 答案： 通過加速電場時獲得的動能 Ek=qU,加速電壓相同，二價氦離子電荷量最大，所以二價氦離子獲得動能最大。 mdqUa ? v v0 vy Φ 3. x方向 ?L4. y方向 ?xv?yv ?y 離開電場時的偏轉(zhuǎn)角度的正切： tv020221vLmdqU0v0vLmdqU200 m d vq U Lvv y ???tan y v0 vy F v + + + + + + v0 Y d U Y′ q L 結(jié)論：帶電粒子初速度垂直于電場方向飛入勻強電場的問題就是一個 類平拋 的問題。 :粒子作 類平拋 運動 。 解法一 運用運動學(xué)知識求解 mqUdmdqUadv 2222 ???mqUv 2?解法二 運用能量知識求解 mqUvmvqU2212??粒子加速后的速度只與加速電壓有關(guān) 思考題 如兩極板間不是勻強電場該用何種方法求解 ？ 為什么 ？ 由于電場力做功與場強是否勻強無關(guān)，與運動路徑也無關(guān)，第二種方法 仍 適用！ 所以 例 1 結(jié)論： 由于電場力做功與場強是否勻強無關(guān)，與運動路徑也無關(guān)，所以在處理電場對帶電粒子的 加速 問題時，一般都是利用 動能定理 進行處理。除非有說明或明確的暗示以外，一般都考慮重力。（但并不能忽略質(zhì)量）。儀器名稱：示波器 型 號： COS5100 系統(tǒng)運行時，數(shù)以 10億計的電子就將從這條加速管中以接近光速沖進儲存環(huán)中發(fā)生碰撞 北京正負電子對撞機加速器的起點 帶電粒子在電場 中的運動 某些帶電體是否考慮重力，要根據(jù)題目暗示或運動狀態(tài)來判定 電場中的帶電粒子一般可分為兩類： 帶電的基本粒子：如電子，質(zhì)子， α粒子，正負離子等。這些粒子所受重力和電場力相比小得多，除非有說明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力。 帶電微粒：如帶電小球、液滴、塵埃等。 帶電粒子在勻強電場中 運動情況： 受到恒定的電場力 受力情況： 做勻變速運動 一 . 帶電粒子在電場中的加速 用牛頓運動定律分析 用動能定理分析 00 ?v ??tvUE1 （加速電壓） q U m + _ 帶電粒子的加速 d 受力分析 : 水平向右的電場力 F＝ Eq=qU/d F 運動分析 : 初速度為零 ， 加速度為 a=qU/md的向右 勻加速直線運動 。 例 2：如圖所示，在 P板附近有一電子由靜止開始向 Q板運動，則關(guān)于電子在兩板間的運動情況，下列敘述正確的是： ( ) ，加速的時間越長 ，加速度就越大，則電子到達 Q板時的速度就越大 Q板時的速度與板間距離無關(guān)，僅與加速電壓有關(guān) 距離無關(guān) AC l d + + + + + + + + + + U v0 q、 m 二 . 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn) l d + + + + + + + + + + + + U v0 q、 m F + v v0 vy y θ 偏轉(zhuǎn)角 側(cè)移 二 . 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn) 試根據(jù)類平拋運動的知識，推導(dǎo)偏移量 y和偏轉(zhuǎn)角 θ ：粒子受到豎直向下的靜電力 F＝ Eq=qU/d。
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