山东省冠县武训高级中学高三物理复习课件：6.3电容器带电粒子在电场中的偏转.ppt

6、3 电容器 带电粒子在电场中的偏转 三、两种屏蔽 1、屏蔽外部电场使其不影响内部 B 2．(2011年湖南师大附中模拟)如图为示波管的示意图．左边为加速电场，右边水平放置的两极板之间有竖直方向的偏转电场．电子经电压为U1的电场加速后，射入偏转电压为U2的偏转电场，离开偏转电场时，电子离荧光屏中心O的侧移为y.单位偏转电压引起的偏转距离(y/U2)称为示波器的灵敏度．设极板长度为L，极板间距为d，通过调整一个参量，下列方法可以提高示波器的灵敏度的是(　　) A．增大L　　　　　　　　B．增大d C．增大U1 D．减小U2 A 3、如图所二价氦离子和质子的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们（ ） A、侧移相同 B、偏转角相同 C、到达屏上同一点 D、到达屏上不同点 与粒子的电量q、质量m无关 与粒子的电量q、质量m无关 不同的带电粒子由静止经同一电场加速后再进入同一偏转电场，粒子的偏移量和偏转角与粒子的q、m无关，仅取决于加速电场和偏转电场 ABC V0 P - + A B C 4、如图所示，有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球，从平行板电场中的P点以相同的初速度垂直于E进入电场，它们分别落到A、B、C三点，则可判断（ ） A.三个小球在电场中运动加速度关系是aA＞aB＞aC D.落到A点的小球带正电，落到B点的小球不带电 C.三个小球在电场中运动时间相等 B.三个小球到达正极时的动能关系是EKA ＞EKB ＞EKC D 5、 D 6、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 7、在金属板A、B间加上如图乙所示的大小不变、方向周期性变化的交变电压Uo，其周期是T。现有电子以平行于金属板的速度vo从两板中央射入。已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力，求：（1）若电子从t=0时刻射入，在半个周期内恰好能从A板的边缘飞出，则电子飞出时速度的大小。（2）若电子从t=0时刻射入，恰能平行于金属板飞出，则金属板至少多长？（3）若电子恰能从两板中央平行于板飞出，电子应从哪一时刻射入，两板间距至少多大？ 【答案】(1) ① ② (2) 8、飞行时间质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的比荷q/m。如左图所示，带正电的离子经电压为U的电场加速后，进入长度为L的真空管AB，可测得离子飞越AB所用时间t1。改进以上方法，如图左图所示，让离子飞越AB后进入场强为E(方向如右图)的匀强电场区域BC，在电场的作用下，离子返回B端，此时，测得离子从A出发后飞行的总时间t2。(不计离子重力)(1)忽略离子源中离子的初速度，①用t1计算比荷；②用t2 计算比荷。(2)离子源中相同比荷离子的初速度不尽相同，设两个比荷都为q/m的离子在A端的速度分别为v和v′(v≠v′)，在改进后的方法中，它们飞行的总时间通常不同，存在时间差Δt，可通过调节电场E使Δt=0,求此时E的大小。 １、构造 电子枪 偏转电极 - + 荧光屏 Y Y’ X X’ Y Y’ X X’ （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；XX′使电子束水平偏转 （3）荧光屏：电子束打到荧光屏上能使该处的荧光物质发光。 示波管的原理 （4）玻璃壳：玻璃内抽成真空. 二、原理：如图所示. (1)YY′方向：电子在YY′的电场中做匀变速曲线运动，出电场后做匀速直线运动打到荧光屏上，出现亮斑，竖直偏移 若信号电压u=Umsin ωt，看到一条竖直的亮线. （2）XX′方向：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），它类同于质点振动时的振动图象. 若在YY’之间加如图信号电压，同时在XX’之间加如图扫描电压，两者周期相同，则在荧光屏上会看到什么图形？ X Y O A B C D E F A B C D E F A B O C t1 D E F t2 当扫描电压与信号电压的周期相同，就可以在荧光