《带电粒子在电场中运动》.ppt

《带电粒子在电场中运动》;⒈匀强电场： 平行板电容器;⒉重力： ①基本粒子（质子、电子、α粒子等）：没有特别说明不考虑重力。 ②非基本粒子（液滴、小球、尘埃等）：没有特别说明要考虑重力。 ;一.加速：（忽略重力）;⒈加速度：;;【例题1】：一初速为0的带电粒子经电势差为U=4×103v的匀强电场加速后，获得v=5×103m/s的速度。粒子通过加速电场的时间t= 1.0×10-4s，不计重力作用，则:⑴带电粒子的比荷为多大？⑵粒子通过电场过程中的位移为多大？⑶匀强电场的场强为多大？;【例题2】：如图所示，M、N是真空中的两块平行金属板，质量为m，电荷量为q的带电粒子，以初速度v0由小孔进入电场，当MN间电压为U时，粒子恰好能达到N板，如果要使这个带电粒子到达MN板间距的1/2后返回，下列措施中能满足要求的是（不计粒子重力）：（ ）;二.偏转：（忽略重力）;㈠分解：;⒉垂直极板（平行电场）：;→类平抛 (匀变速曲线运动);v;vx=v0;㈢位移：;x=v0t;问题1：穿过条件?;穿过条件：;v;偏转角：;问题3：;v;tanθ=;【例题3】：如图所示，电子以v0的速度沿与电场垂直的方向从A点飞入宽度为d的匀强电场，并且从另一端B点沿与场强方向成1500角的方向飞出。设电子的电量为e，质量为m，则： ⑴场强E=? ⑵A、B两点电势差UAB=？;【例题4】：如图所示，有一电子（电荷量为e）经电压U0的电场加速后，进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间。若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能够穿过电场，求： ⑴金属板AB的长度 ⑵电子穿出电场时的动能。;【例题5】：已知：带电粒子：q=-1.0×10-18C，m=1.0×10-26kg；加速电场:U1=5×103v；偏转电场：，，U2=1×103v。⑴单位偏转电压下的偏转量叫灵敏度，试求灵敏度； ⑵ 若偏转电场边缘到光屏点距离为L′=50cm，试求侧移量（P点到Q点的距离）y′=？;讨论㈠：;①偏转量(y)与粒子（q,m）无关 。;讨论㈡：灵敏度：;讨论㈢：侧移量：;y′=5.05×10-5U2;讨论㈣：U2变化;①U2以下极板带正电为正。 ②粒子穿过偏转电场时间 可忽略（即穿过时间内 U2可认为不变）。;U1;问题4：;三.示波管的原理：;讨论㈤：带电粒子的位置随电压变化情况;;X;UXX′;;X;㈢;;X;㈣;;;y′;【例题7】：如图所示，平行金属板甲、乙间距为d，与电源接通时，一带电粒子（不计重力）从甲板边缘垂直电场方向飞入，恰落在乙板正中央。⑴为使粒子刚好能飞出电场，应调节乙板使甲、乙间距变为d的几倍？⑵若断开开关s，仍需达到上述目的，应调节乙板使甲、乙间距变为d的几倍？（设板间始终是匀强电场）;讨论㈥：考虑重力：