带电粒子在电场中的偏转(题-详细)讲述.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 在平行金属板A、B之间加如图所示的交变电压，其频率为f，t=0时刻A板处有一个质量为m、电量为q的正离子从静止开始向B板运动，重力忽略不计，求：为使离子到B板时的速度最大，A、B之间的距离d应满足什么条件？ u O U -U t A B 解：要使正离子到达B板的速度最大，需要正离子在电场中始终做加速运动，应满足 因此AB之间的距离应满足 练习 二： 例6 电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中,入射方向跟极板平行.整个装置处在真空中,重力可忽略.在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角θ变大的是( ) A．U1变大、U2变大 B．U1变小、U2变大 C．U1变大、U2变小 D．U1变小、U2变小　　　　　　　　　　　　　 B 如图是一个说明示波管工作的部分原理图，电子经过加速后以速度v0垂直进入偏转电场，离开偏转电场时偏移量为h，两平行板间距为d，电压为U，板长为L，每单位电压引起的偏移量（h/U）叫做示波管的灵敏度，为了提高灵敏度，可采用的办法是（ ） A.增加两极板间的电势差U B.尽可能缩短板长L C.尽可能减小板间距d D.使电子的入射速度v0大些 h v0 C 先找到物理量表达式 先看常量后看变量 先定性判断后定量计算 例7： 带电粒子射入两块平行极板间的匀强电场中，入射方向跟极板平行，重力忽略.若初动能为Ek，则离开电场时的动能为2Ek，如果初速度增为原来的2倍，则离开电场时的动能为（ ） A.3Ek B.4Ek C.17Ek/4 D.9Ek/2 C 过程一: 过程二: 解：带电粒子在匀强电场中做类平抛运动 ① ② ③ ④ ⑤ 联立②④两式可得 联立①③⑤式可得 ⑥ 练习三： 例8 水平放置的两块平行金属板长l =5cm，两板间距d=1cm，两板间电压为U=90V，且上板带正电，一个电子沿水平方向以速度v0=2.0×107m/s，从两板中央射入，求： （1）电子偏离金属板的侧位移是多少？ （2）电子飞出电场时的 速度是多少？ （3）电子离开电场后， 打在屏上的P点， 若s=10cm，求 OP的长． d y x s l y0 O P θ M o′ （1）0.49cm，（2）2.04×107m/s，（3）0.025m A B 思考： 1、上题中YOP与偏转电压 UAB的关系？ 2、若UAB按如图规律变化 P点如何移动？ 3、若UAB按如图规律变化 P点如何移动？ o′ A B d y x s l y0 O P θ M 图1.5-13 UAB t UAB t 例4：离子发生器发射出一束质量为m，电荷量为q的负离子，从静止 经加速电压U 1 加速后，获得速度v0 ，并沿垂直于电场线方向射入两平行板中央，受偏转电压U2作用后，以速度Ｖ离开电场，已知平行板长为Ｌ，两板间距离为d， 1）离子在偏转电场中运动 的时间、加速度、速度 Ｖ的大小； 2）离子在离开偏转电场时 的沿电场方向的偏移量和 偏转角的正切值。 l + + + + + + - - - - - - u1 d v0 求： * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ６、质量为1×10-25kg、电量为1×10-16C的带电粒子以2×106m/s速度从水平放置的平行金属板A、B中央沿水平方向飞入板间，如图所示。已知板长L＝10cm，间距d＝2cm，当AB间电压在 范围内时，此带电粒子能从板间飞出。 v0 + + + + + - - - - - 强化练习 v0 + + + + + - - - - - θ 解析 对偏转过程由偏转角正切公式： 或对偏转过程由侧移公式： 二. 带电粒子在电场中的偏转 3．示波管的原理 （1）示波器：用来观察电信号随时间变化的电子仪器。其核心部分是示波管 （2）示波管的构造：由电子枪、偏转电极和荧光屏组成（