带电粒子在匀强电场中的运动 (2).ppt

,电场中的带电粒子,1、带电的基本粒子：如电子，质子，粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和电场力相比小得多，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽略质量）。,2、带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。,3、某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定。,运动情况：,带电粒子在匀强电场中,受力情况：,受到恒定的电场力,做匀变速运动,+qmV0,V=?,带电粒子的加速,1、受力分析:,水平向右的电场力,2、运动分析:,初速度为零，加速度为,向右匀加速直线运动。,带电粒子的加速,解法一运用运动学知识求解,解法二运用能量知识求解,带电粒子的加速,思考,如两极板间不是匀强电场该用何种方法求解？为什么？,由于电场力做功与场强是否匀强无关，与运动路径也无关，第二种方法仍适用！所以在处理电场对带电粒子的加速问题时，一般都是利用动能定理进行处理。,例题,炽热的金属丝可以发射电子。在炽热金属丝和金属板间加以电压U=2500V，从炽热金属丝发射出的电子在真空中被加速后，从金属板的小孔穿出。电子射出后的速度有多大？设电子刚从金属丝射出时的速度为零。,电子的质量为0.9110-30 kg电子的电荷量e=1.610-19 C,解：,d,-q,S,带电粒子的偏转,带电粒子的偏转,（1）带电粒子在电场中运动的时间t。,（2）粒子运动的加速度。,（4）粒子在射出电场时竖直方向上的偏转距离。,（5）粒子在离开电场时竖直方向的分速度。,（3）粒子受力情况分析。,带电粒子在电场中运动受力仅有电场力（与初速度垂直且恒定），不考虑重力，故带电粒子做类平抛运动。,（6）粒子在离开电场时的速度大小。,（7）粒子在离开电场时的偏转角度。,两个相同极板Y和Y的长度L=6.0cm,相距d=2cm,极板间电压U=200v,电子沿着水平方向的速度v=3.0107m/s,求:电子测移和偏转角,例题,带电粒子初速度垂直于电场方向飞入匀强电场的问题就是一个类平抛的问题。,结论,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为零的匀加速运动,若带电粒子的初速v0是在电场的电势差U1下加速而来的（从零开始），那么上面的结果又如何呢?（y，）,结论：,与q、m无关。,拓展,让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物经过同一加速电场由静止开始加速，然后在同一偏转电场里偏转，在通过加速电场时获得的动能是否相同？通过偏转电场时，它们是否会分为三股？请说明理由。,思考,示波管的原理,1、示波器的作用：观察电信号随时间变化的情况,电子枪,荧光屏,2、示波器的组成：示波管（内部是真空的）、电子枪、偏转电极和荧光屏组成。,已知：U1、l、YY偏转电极的电压U2、板间距d、板端到荧光屏的距离L。求：电子射出偏转电场时的偏向角正切值tan及打到屏上电子的偏移量y。,偏移量与YY偏转电极的电压U2成正比,若两偏转电极间都不加偏转电压，则电子束将打在荧光屏的中心,电子在极板间运动的时间极短，可认为此瞬间极板间电压不变,若两偏转电极间都不加偏转电压，则电子束将打在荧光屏的中心,要想增加X轴方向扫描线的宽度，怎么办？,满足什么条件才能得到稳定正弦的波形？,Uy,t,O,T,T,2T,T/2,T扫=NT,显示出的信号完整波形个数由什么决定？,N,三、示波管的原理,课堂小结,一、利用电场使带电粒子加速,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,从动力学和运动学角度分析从做功和能量的角度分析,二、利用电场使带电粒子偏转,