物理1.9带电粒子在电场中的运动2教程新人教版选修31节.ppt

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 图1.5-13 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 8）、如果在YY’之间加如图所示的交变电压，同时在XX’之间加不变电压，使X’的电势比X高，在荧光屏上会看到什么图形？ 电子沿Y方向向上向下偏，沿X方向向外偏 四、示波器的原理 10）、如果在YY’之间加如图所示的交变电压，同时在XX’之间加锯齿形扫描电压，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 四、示波器的原理 例6 如图是示波管的原理图，它是由电子枪、竖直偏转电极YY′、水平偏转电极XX′和荧光屏组成，电子枪发射的电子打在荧光屏上将出现亮点，若亮点很快移动，由于视觉暂留原因，能在荧光屏上看到一条亮线。 （1）如果只在偏转电极YY′上加上如图②所示的电压Uy=Umsinωt，在荧光屏图③上画出所观察到的亮线的形状（设T很小） （2）如果只在偏转电极XX′上加上图④所示电压，试在图⑤上画出所观察到的亮线的形状。 （3）如果在YY′和XX′上同时加上上述电压，试在图⑥上画出所观察到的亮线的形状。 课堂小结： 一、利用电场使带电粒子加速 二、利用电场使带电粒子偏转 从动力学和运动学角度分析 从做功和能量的角度分析 类似平抛运动的分析方法 粒子在与电场垂直的方向上做 匀速直线运动 粒子在与电场平行的方向上做 初速度为零的匀加速运动　 1、下列粒子由静止经加速电压 为U的电场加速后，哪种粒子动能最大 （ ） 哪种粒子速度最大 （ ） A、质子 B、电子C、氘核 D、氦核 强化练习 与电量成正比 与比荷平方根成正比 D B e/m 1840e/m e/2m 2e/4m 2、如图所示，M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板，质量为m、电量为+q的质子，以极小的初速度由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子到达N板的速度为v，如果要使这个带电粒子到达N板的速度为2v ，则下述方法能满足要求的是（ ）A、使M、N间电压增加为2U B、使M、N间电压增加为4U C、使M、N间电压不变，距离减半 D、使M、N间电压不变，距离加倍 M N U d + v与电压平方根成正比 B 强化练习 3、如图所示的电场中有A、B两点，A、B的电势差UAB＝100V，一个质量为m=2.0×10-12kg、电量为q=-5.0×10-8C的带电粒子，以初速度v0 =3.0×103m/s由A点运动到B点，求粒子到达B点时的速率。（不计粒子重力） A - v0 B q为负 强化练习 4、质量为