带电粒子在电场中偏转.ppt

v0 + - -q EqEq 类类 平平 抛抛 运运 动动 处理方法： 垂直电场方向做匀速直线运动垂直电场方向做匀速直线运动 平行电场方向做初速为零的匀加速直线运动平行电场方向做初速为零的匀加速直线运动 + - - -qd l l y v 0 v vx vy U， 1）加速度 2）穿越电场的时间 3）偏转角 4）偏转的距离 6）穿越电场过程中电场 力做功 5）飞离电场时的速度 看清入射点和出 射点，结合草图 分析，不必死记 4、如图所示，有三个相同的电荷组成的一束粒子，从 极板左侧中央垂直地射入匀强电场中，最后分成分别a 、b、c三束，a刚好打在极板的中点、b刚好飞出电场 、c飞出电场的地方距下板的距离是极板间距的1/4,则 下列说法正确的是（ ） A. a粒子在电场中运动的时间与b粒子相同 B. b的初速度是a粒子的两倍 C. C的初速度最大 D. 在电场中，C的动能变化最多 d/2 d/4 L 0 ABC 典型题目 5、如图所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方 向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒 子沿轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为 U2时，带电粒子沿轨迹落到B板中间；设粒子 两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压 之比为粒子重力不计( ) AU1U218 BU1U214 CU1U212 DU1U211 讨论两次运动的时间位移关系 A n例1 、一束电子流在经U5 000 V的加速电压 加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板 间的匀强电场，如图所示。若两极板间距离d 1.0 cm，板长l 5.0 cm，那么，要使电子 能从平行板间飞出，两个极板上最大能加多大 电压？ 例1参考解答 n例2、一束电子流在U1=500V的电压 作用下得 到一定速度后垂直于平行板间的匀强电场飞 入两板间的中央，如图所示。若平行板间的 距离d=1cm，板长l=5cm，问至少在平行板上 加多大电压 U2才能使电子不再飞出平行板？ U240V B 找出两个方向位移的变化 跟踪训练2、 如图所示，电子在电势差为U1的电场 中加速后，垂直进入电势差为U2的偏转电场，在满 足电子能射出的条件下，下列四种情况中，一定能 使电子的偏转角变大的是( ) AU1变大、U2变大 BU1变小、U2变大 CU1变大、U2变小 DU1变小、U2变小 B BCD D 当堂训练 1、2 偏转角呢？ D 6、如图所示，是一个示波管工作的原理图，电子经加 速电压加速后以速度v0垂直电场方向进入偏转电场 ， 离开电场时侧 移量为h，两平行板间的距离为d，电势 差为U，板长为l，每单位电压引起的侧移量h/U叫做示 波管的灵敏度。为了提高灵敏度，可采用下列哪些方法 ？ A增加两板间的电势差U B尽可能使板长l做得短些 C尽可能使两板间的距离d减小些 D使电子的射入速度v0大些 C U h 推论:带电粒子从电场中飞出时速度 的反向延长线与x方向的交点位于极 板的中点。 + - -qd l l y v 0 v vx vy X=l/2X=l/2 + - -qd l l y v 0 v vx vy X=l/2X=l/2 (1)因为初速度为0,AB间为匀强电 场,粒子在AB间做匀加速直线运 动 - - - - 例3、如图所示AB、CD为平行金属板,A、B两板间电势差 为500V,C、D始终和电源相接,测的其间的场强为104V/m, 一质量为2.510-24,电荷量为810-16C的带电粒子(重力 不计)由静止开始,经A、B加速后穿过CD发生偏转,最后打 在荧光屏上,已知C、D极板长均为4cm,荧光屏距CD右端 的距离为3cm,问: (1) 粒子带正电还是带负电? + + + + D ABS L O C 分析: (2) 在竖直电场中因为有水平初 速度,粒子做类平抛运动 (3) 出电场后,因为合外力为0粒子做 匀速直线运动. (1) 粒子带正电 (2) 粒子打在荧光屏上距O点下方多远处? - - - - + + + + D ABS L O C解答: 出AB电场时速度 水平方向: 竖直方向:其中 由此得到 代入数据可得 +Ltan= (3)粒子打在荧光屏上时的动能为多大? - - - - + + + + D ABS L O C 由刚刚的推导知道: 所以粒子打在荧光屏上动能: 代入数据可得 拓展练习如图所示为电子射线管，阴极P发射电子， 阳极K和阴极P间加上电压后电子被加速。A、B是偏向 板，使飞进的电子偏离.若已知P、K间所加电压UKP， 两极板长度L，板间距离d，所加电压UAB，电子质量me ，电子的电荷量为e。设从阴极出来的电子速度为0， 不计重力。 试问：(1)电子通过阳极K板的速度0是 多少?(2)电子通过偏转电极时具有动能Ek是多少? (3)电子过偏转电 极后到达距离偏转 电极为R,荧光屏上 O点，此点偏离 入射方向的距离 y是多少? o O 思考:如果增大UAB,问y怎么变? y最大 为多少?此时UAB为多少? 当堂检测答案 题号123456 答案 BCDDBABCAC 7、 8、（1） （2）600个 7、质量为m=510-5kg的带电 粒子以v0=2m/s的 速度从水平放置的平行金属板A,B的中央飞入 板间,如图所示,已知板长L=10cm,板间距离 d=2cm,当UAB=103v时,带电 粒子恰好沿中央直 线穿过板间,则AB间所加电压 在什么范围内 带电 粒子能从板间飞 出 (g=10m/s2) 粒子为何能沿 直线运动 粒子匀速运动 受几个力mg Eq A B y mg F电 8、如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不 带电，上极板接地，它的极板长L = 0.1m，两板间距 离 d = 0.4 cm，有一束相同微粒组成的带电粒子流从 两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下 板上，已知微粒质量为 m