教科版高中物理必修第三册精品课件 第1章 静电场 9.带电粒子在电场中的运动.ppt

;【学习任务与素养目标】;基础知识梳理与落实;;一、带电粒子的加速

1.带电粒子的受力特点:电子、质子和各种离子等微观粒子,由于它们在电场中所受的电场力重力,所以研究它们在电场中的运动时,重力可以。?;2.带电粒子加速问题的处理方法

(1)利用动能定理分析。

设粒子质量为m、电荷量为-q,它到达阳极板时的速度大小为v,这一过程中;二、带电粒子在匀强电场中的偏转

当带电粒子沿垂直电场线方向进入匀强电场时,在电场力作用下产生的加速度与初速度方向垂直,因此做。应用牛顿运动定律及运动学知识,可以求解粒子的运动情况。?

1.运动性质;2.运动规律;3.示波管的工作原理

利用来控制电子束的路径,从而可以把信号显示在屏幕上。图为示波管的原理图,其中K为阴极,A为阳极,它们分别接在高压电源的负极和正极上,中间构成加速电场。经灯丝F的加热,阴极释放出电子,电子经电场加速后从阳极中间的小孔飞出,若没有其他作用,它们都将打到右侧荧光屏的中央O点,从而形成一个亮斑。Y1、Y2和X1、X2是两对垂直放置的,分别控制电子束沿竖直方向和水平方向的偏转,从而电子束有可能打到荧光屏的各个位置。?;教材拓展

阅读教材第56页示波管内容,思考当示波管的偏转电极没有加电压时,电子束将打在荧光屏什么位置?;易错辨析

(1)带电粒子(不计重力)在电场中由静止释放时,一定做匀加速直线运动。

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(2)带电粒子在电场中的运动既遵循牛顿运动定律,又遵循能量守恒定律。

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(3)动能定理只能分析匀强电场中的直线运动问题。();(4)当带电粒子的速度方向和电场力方向垂直时,带电粒子才做曲线运动。

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(5)带电粒子的偏转问题可用运动的合成和分解的方法解决。()

(6)带电粒子在匀强电场中偏转时,可用平抛运动的知识分析。();;;;;解析设A、B间电场强度为E1,B、C间电场强度为E2,由O点释放的电子恰好能运动到P点,根据动能定理,有eE1xOM-eE2xMP=0-0,B、C所带电荷量不变,B、C间的电场强度为,所以B、C间的电场强度不随距离的变化而变化,当C向右平移到P时,B、C间的电场强度不变,故电子仍然运动到P点返回,A正确。;;;;3.五个常用结论

(1)tanα=2tanβ。

(2)粒子从偏转电场中射出时,其速度反向延长线与初速度方向交于沿初速度方向分位移的中点。

(3)以相同的初速度进入同一个偏转电场的带电粒子,不论m、q是否相同,只要相同,即比荷相同,则偏转距离y和偏转角α相同。

(4)若以相同的初动能Ek0进入同一个偏转电场,只要q相同,不论m是否相同,则偏转距离y和偏转角α相同。;;答案(1)40V(2)能;角度2示波管

【例题3】如图所示,一真空示波管中的电子从电子枪K发出(初速度不计),经K与A板间的加速电场加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知电子质量m=9.0×10-31kg,电荷量大小e=-1.6×10-19C,加速电场电压U1=45V,偏转电场电压U2=50V,极板的长度L1=6cm,板间距离d=5cm,其右端到荧光屏的水平距离为L2=6cm。电子所受重力可忽略不计。;(1)求电子穿过A板时的速度大小v0。

(2)求电子从偏转电场射出时的侧移量y。

(3)求OP的距离Y。

(4)电子从偏转电场射出时的侧移量y和偏转电压U2的比叫作示波器的灵敏度,分析说明可采用哪些方法提高示波器的灵敏度。;答案(1)4×106m/s(2)2cm(3)6cm

(4)增加L1、减小d或者减小U1均可增加灵敏度;方法技巧示波管中电子的运动规律

1.如图所示,从电子枪发射的电子经加速电场加速、偏转电场(只有水平或竖直电场)偏转后,再匀速运动打在屏幕上,形成亮斑P。

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