带电粒子电场偏转.ppt

v v0 at v2 v02 2ax 推论1 匀变速直线运动的平均速度 根据定义式和 做匀变速直线运动的物体 在一段时间t内的平均速度等于这段时间初 末速度矢量和的一半 还等于这段时间内中间时刻的瞬时速度 推论2 连续相等的时间间隔T内位移之差有什么特点 都相等 在任意两个连续相等的时间间隔T内 位移之差是一个常量 即 x x x aT2 做匀变速直线运动的物体 在连续相等的时间T内的位移之差为一恒定值 x aT2 数形结合推导 x aT2公式 2 特殊规律 T末 2T末 3T末 nT末的瞬时速度之比为 v1 v2 v3 vn 1 2 3 n T内 2T内 3T内 nT内的位移之比为 x1 x2 x3 xn 12 22 32 n2 通过第1个X 第2个X 第3个X 连续相等的位移 所用时间之比为 t t t tN 第1个T内 第2个T内 第3个T内 连续相等的时间 的位移之比为 x x x xN 1 3 5 2n 1 根据牛顿第二定律 例题 质量为m的处于光滑水平面物体 在恒力F的作用下发生一段位移L 速度由vl增大到v2 如图所示 试用牛顿运动定律和运动学公式导出恒力对物体做的功 得 F m v1 v2 x 练习1牛二与运动结合2无L 3恒力改合力4不光滑 几种常见的功与能的关系 带电粒子 质子 电子 正负离子 粒子 一般不考虑带电粒子的重力 粒 带电微粒 小球 尘埃 液滴 微 通常要考虑带电微粒的重力一般视为质点 匀速 加速 匀速 末速度 已知m q U v0 方法1 牛顿定律 运动学公式 受力分析 不计重力 只受电场力 加速度a F qE 速度位移公式 vt2 v02 2ad 方法2 动能定理 做功分析 只受电场力 电场力做正功 电场力的功 W qU 动能定理 ACD 参量 极板长l 极板间距d 充电后 极板间匀强电场E 极板间电势差U 进入方式 以初速度v0垂直电场方向进入偏转电场 受力分析 正电荷 负电荷 ABC 初速度v0电场力 恒力 匀变速曲线运动 三个重要三角形 两个推论 2 tan 2tan 描述平抛运动的物理量有vx v0 vy v x y s t 一般情况下已知这9个物理量中的两个 可以求出其它7个 3 安心 之 所 偏转距离 偏转方向 偏转时间t 垂直电场方向做 匀速直线运动 l v0t 偏转距离y 初速度为零的匀加速直线运动 偏转方向 vy at t l v0 例 质量为m 带电量为q的粒子以初速度v0从中线垂直进入偏转电场 刚好离开电场 它在离开电场后偏转角正切为0 5 则下列说法中正确的是 A 如果偏转电场的电压为原来的一半 则粒子离开电场后的偏转角正切为0 25B 如果带电粒子的比荷为原来的一半 则粒子离开电场后的偏转角正切为0 25C 如果带电粒子的初速度为原来的2倍 则粒子离开电场后的偏转角正切为0 25D 如果带电粒子的初动能为原来的2倍 则粒子离开电场后的偏转角正切为0 25 ABD 例 试证明下图中 带电粒子垂直进入偏转电场 离开电场时 粒子好象是从入射线中点直接射出来的 推论1 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 q d l 课堂演练 AC 1 出射时偏距离y 2 出射时偏转方向 3 出射时速度大小 推论2 只要带电粒子是 同种性质电荷 从静止出发 通过相同加速电场 又经过相同偏转电场 这些粒子的运动轨迹是同一条 偏转距离 偏转角都相同 与q m无关 加速电场 偏转电场 练习1 质子 氘核和氦核从静止开始经相同的电压加速后 从同一点垂直进入同一匀强电场并射出 关于它们在匀强电场中的运动 下列说法中正确的是 C 有两条轨迹 其中氘核和氦核轨迹相同 A 质子 氘核和氦核的轨迹相同 B 有两条轨迹 其中质子和氘核轨迹相同 D 三者的轨迹各不相同 A 解析 练习2 B 练习3 质子和氦核从静止开始经相同的电压加速后又垂直进入同一匀强电场 离开偏转电场时 它们偏转量之比和在偏转电场中经过的时间之比分别是 A 2 1和 1B 1 1和1 C 1 1和2 1D 1 4和1 2 B B 例 如图所示 一束带电粒子 不计重力 垂直电场线方向进入偏转电场 试讨论在以下情况中 粒子应具备什么条件 才能得到相同的偏转距离y和偏转角 U d l保持不变 1 进入偏转电场的速度相同 2 进入偏转电场的动能相同 3 进入偏转电场的mv0相同 4 先由同一加速电场加速后进入偏转电场 q d l 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 灵活变式 作用 观察电信号随时间变化的情况 由电子枪 偏转电极和荧光屏组成 偏转电极 电子枪 荧光屏 加速 偏转 显示 热电子 电子加速度 待显示的信号 扫描电压 如果在电极XX 之间不加电压 但在YY 之间加如图所示的交变电压 在荧光屏上会看到什么图形 0 t t1电子沿Y方向向上偏移 t1 t t2电子沿Y方向向下偏移 如果在电极XX 之间不加电压 但在YY 之间加如图所示的交变电压 在荧光屏上会看到什么图形 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 0 t t1电子沿Y方向向上偏 沿X方向向里偏 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 t1 t t2电子沿Y方向向下偏 沿X方向向里偏 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 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 例19如图所示的示波管 如果在YY 之间加如图所示的交变电压 同时在XX 之间加如图所示的锯齿形电压 使X的电势比X 高 在荧光屏上会看到什么图形 0 t t1 t1 t t2 CD 交变电场中的加速问题 例4 真空中有两个相距为d的平行金属板A B加上如图所示的交变电压 在t 0时有一电子 质量为m 电荷量为e 从B板由静止出发到A板时间为t 1 若交变电场周期T t 电子将如何运动 2 若交变电场频率足够高 电子又如何运动 3 要使电子到A板时具有最大动能 交变电压频率如何 t 2 如图所示 两平行金属板竖直放置 左极板接地 中间有小孔 右极板电势随时间变化的规律如图所示 电子原来静止在左极板小孔处 不计重力作用 下列说法中正确的是A