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第五节 带电粒子在电场中的运动 课前考点自清 一、带电粒子在电场中的直线运动 1．条件：在 中，带电粒子的初速度为零或初速度与电场力共线． 2．处理方法：(1)动能定理：Uq＝ ；(2)牛顿第二定律：Eq＝ . 二、带电粒子在电场中的偏转 1．研究条件：带电粒子垂直于 方向进入匀强电场． 2．处理方法： (1)沿初速度方向做 运动． (2)沿电场方向做 运动． 三、示波管的原理 1．构造：(1) ，(2) ． 2．工作原理(如图所示) 考点一 带电粒子在电场中的直线运动 例3.在平行金属板间加上如图所示的电压，能使处于板中央原来静止的电子做往复运动的电压是（ ） 例4.（2011安徽20）如图（a）所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图（b）所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上。则t0可能属于的时间段是 A． B． C． D． * 匀强电场 ma 思考：带电粒子在电场中的运动是否考虑重力？ ①微观粒子：如电子、质子、α粒子、离子、原子核等除有说明或有明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)． ②宏观颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力． 电场 匀速直线 匀速直线 +U - d L h v v0 m q 一 带电粒子质量m， 电量q 以v0 的初速度在距下板h处水平射入电场，两板间电压为U，间距为d，极板长度为L.（不计重力）求出带电粒子离开电场时的偏移量和偏转角． 电子枪 偏转电极 例1.质量为m，电量为+q的带电粒子在平行金属板加速电压U的作用下,从极板一端运动到另一端,试求到达另一端时的速度. （不计重力） + - U F =qE 若中间不是平行金属板呢？ 例2.如图所示，初速为零的电子从A孔出发，电子质量m 电量e, 已知AB = BC = CD = d, （不计重力）试问， (1)电子能够到达D板吗？ A B C 100V 300V + + - - D (2)它运动到最右端距A孔距离有多大？ (3)将CD间距减小为d/2 ，电子能穿过D孔吗？为什么？ (4)要让电子能穿过D孔,电子入射A孔的初速度至少为多大? ABC B 例4.A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔M和N今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上)，空气阻力忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回，若保持两板间的电压不变，则 A．把A板向上平移～小段距离，质点 自P点自由下落后仍能返回 B．把A板向下平移一小段距离，质点 自p点自由下落后将穿过N孔继续下落 C．把B板向上平移一小段距离，质点 自p点自由下落后仍能返回 D.把B板向下平移一小段距离，质点 自P点自由下落后将穿过N孔继续下落 例5.三个平行金属板a、b、c，其中ab相距d1，bc相距d2,d2=d1，三个金属板上分别有三个小孔A、B和C，其连线跟板面垂直。三个金属板接到电动势为E1和E2的两个电源上，如图所示，E1E2在A孔的右侧附近放一个带负电的质点，由静止开始释放，质点将向右运动，穿过B孔；到达P点后，再返回到A孔，则有 A．将b板平行向右移动一小段距离，再释 放带电质点，质点仍将运动到P点后返回 B．将b板平行向右移动一小段距离．再释 放带电质点，质点将向右运动，并越过P 点后返回 C．若将b板平行向右移动足够远，再释放 带电质点，质点能够穿过C孔 D.若将带负电质点放在C孔的左侧附近， 由静止释放，它一定能穿过A孔