教案 电场中的偏转问题.pptx

带电粒子在电场中的运动;电荷的加速;一、粒子运动的核心知识;(2)电场力 一切带电粒子在电场中都要受到电场力F=qE，与粒子的运动状态无关。 电场力的大小、方向取决于电场(E的大小、方向)和电荷的正负。 匀强电场中电场力为恒力;非匀强电场中电场力为变力.;2.带电粒子的运动过程分析方法;（2）运动类型的决定因素;用牛顿定律、动能定理或能的 转化与守恒定律解决。;二、带电粒子在匀强电场中的平衡;三、带电粒子在匀强电场中的加速或减速;四、带电粒子在匀强电场中的偏转;（4）偏移公式的讨论;五、典例分析;1、偏转问题;例1、如图所示，一束带电粒子垂直电场线方向进入偏转电场，讨论在以下情况中，粒子应具备什么条件，才能得到相同的偏转距离y和偏转角度φ（U、d、l 保持不变）;例2、动能为Ｅk 的带电粒子，垂直于电场线方向飞入平行板电容器，飞出电容器时动能为2Ｅk 。如果使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍，它飞出电容器时的动能变为：( ) A．8Ｅk ； B．5Ｅk ； C．4.25Ｅk ； D．4Ｅk． ;例3、如图，平行正对金属板A和B相距为d，板长为L ，板间电压为U，C是宽为d的档板，其上、下两端点与A、B板水平相齐，且C离金属板与屏S的距离均为Ｌ/2，C能吸收射到它表面的所有粒子。现让电荷量为q的带电粒子沿A、B两板中心线入射，带电粒子的质量、速率均不相同，不计重力。求：⑴带电粒子到达屏S上的高度；⑵初动能多大的粒子能打到屏S上。;;; 示波器类问题 　　1.构造及原理 　　示波管的构造：四部分 　　 （1）电子枪：发射并加速电子. （2）偏转电极：YY′，使电子束竖直偏转（加信号电压）； XX′，使电子束水平偏转（加扫描电压）. ;（3）荧光屏：电子束打在荧光屏上能使该处的荧光物质发光. 　　 （4）玻璃壳：玻璃内抽成真空. 2.原理：电子在电场中偏转 　　　　　　　　 　　(1)YY′的作用：被电子枪加速的电子在YY′间的电场中做匀变速曲线运动，出电场后做匀速直线运动，最后打到荧光屏上，出现亮斑。 电子在竖直方向的偏移量; 若信号电压u=Umsin ωt （一般来说周期　　　　会远大于电子在电场中的时间L/V0 ）　　　　　　　　　　 随信号电压同步变化. 但由于视觉暂留和荧光物质的残光特性，只能看到一条竖直的亮线. 　　　　;（2）XX′的作用： 同理可得，亮斑在水平方向上的偏移量x随加在XX′上的电压的变化而变化.若所加的电压为特定的周期性变化电压，则亮斑在水平方向来回运动——扫描. 如果扫描电压变化很快，亮斑看起来便为一条水平的亮线.;3.在XX′和YY′两端同时加上等周期的扫描电压和信号电压时，在荧光屏上得到信号电压随时间的变化图象（若信号电压为u=Umsin ωt，扫描电压如图所示,且　　　　，则得到一条正弦曲线）。;思考与复习;⒉如果 在电极 之间不加电压，但在 之间加如图的电压，使 在荧光屏上会看到什么图形？试着画出来。;;;;例4、如图是示波管工作原理的示意图，电子经电压U1加速后以速度 v0 垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h，两平行板间距离为d，电势差是U2，板长是L．为提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量)可采用以下哪些方法( );解析：应先导出示波管的灵敏度(h/U2)与有关物理量(d、L、U1等)的关系式，再作出选择．对于电子的加速过程有： ;甲;解析:由图可知,电极XX之间加扫描电压,电极YY之间加正弦式交变电压,并且有相同的周期,在0时刻,UY=0,电子在YY之间没有偏转,UX为负向最大电压,电子只在XX之间偏转,并且向左有最大偏转,故选项A、C错误;在0~t1之间,UY0,UX0,电子在XX之间由左向右水平移动,同时在YY之间由正中间先向上运动,再向下运动,在荧光屏看到的图形是选项B。;例6. 电极K发出电子经电压U1加速后，由小孔S沿水平金属板的中心线射入。板长为L，板间距为d，在A、B间加周期为T的正弦电压。在电子通过极板的极短时间内视为匀强电场。板右侧相距D处是荧光屏，中心线正好经过屏上坐标原点。当第一个电子到达坐标原点O时，屏以速度V沿负x方向匀速运动，每经过时间T后，突然回到初始位置，重新做同样的匀速运动。已知电子的质量为m，带电量为e，求：;（1）电子在加速电场中运动有;又知;练习在光滑水平面上有一质量m=1.0×10-3 kg、电量q＝1.0×10-10 C的带正电小球