第08节静电与新技术

带电粒子在电场中的偏转应用,汕头市第一中学李溢滨,一、加速电场,二、偏转电场,只能做类平抛运动？,还能有什么应用？,应用一：密立根油滴实验,1、实验器材,测量显微镜、电源、电压调节旋钮、换向开关、喷雾器等,应用一：密立根油滴实验,2、实验原理,应用一：密立根油滴实验,2、实验原理,（1）未加电场，当油滴匀速下降时：,由斯托克斯定律,可得：,油滴匀速下降时满足：,可求油滴半径r,应用一：密立根油滴实验,2、实验原理,（2）加电场，使油滴匀速上升：,油滴匀速上升时满足：,可求得油滴电量q,应用一：密立根油滴实验,3、罗伯特安德鲁密立根,密立根一共对外公布了58次观测数据，而他本人一共做了140次观测，发现所有油滴的总电荷量皆为同一数字的倍数，因此认为此数值为元电荷的电荷量，他也因此获得1923年的诺贝尔物理学奖。,应用一：密立根油滴实验,理查德菲利普斯费曼,费曼于1974年在加州理工学院的一场毕业典礼演提到“草包族科学”，描述某些事物貌似科学，却遗漏了“科学的品德，也就是进行科学思考时必须遵守的诚实原则”。,练一练：,如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴将如何运动？,练一练：,油滴将如何运动？,练一练：,合力往什么方向？,练一练：,如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴（）。A.仍然保持静止B.竖直向下运动C.向左下方运动D.向右下方运动,D,应用二：静电除尘,某静电除尘设备集尘板的内壁带正电，设备中心位置有一个带负电的放电极，它们之间的电场线分布如图所示，虚线为某带电烟尘颗粒(重力不计)的运动轨迹，A、B是轨迹上的两点，C点与B点关于放电极对称。,应用二：静电除尘,1、尘埃的运动方向？,2、尘埃的电性？,3、比较ABC三点：（1）电场强度（2）电势（3）电势能,应用二：静电除尘,某静电除尘设备集尘板的内壁带正电，设备中心位置有一个带负电的放电极，它们之间的电场线分布如图所示，虚线为某带电烟尘颗粒(重力不计)的运动轨迹，A、B是轨迹上的两点，C点与B点关于放电极对称,则下列说法正确的是（）,A、A点电势低于B点电势B、A点电场强度小于C点电场强度C、烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能D、烟尘颗粒在A点的电势能小于在B点的电势能,AC,应用三：喷墨打印机,喷墨打印机的原理示意图如图所示，其中墨盒可以发出墨汁液滴，此液滴经过带电室时被带上负电，带电多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制。带电后液滴以一定的初速度进入偏转电场，带电液滴经过偏转电场发生偏转后打到纸上，显示出字体。计算机无信号输入时，墨汁液滴不带电，径直通过偏转板最后注入回流槽流回墨盒。,L1,L2,应用三：喷墨打印机,应用三：喷墨打印机,设墨滴经过带电室后电荷量为q，速度为v0,则在偏转极间，满足：,L1,L2,应用三：喷墨打印机,在L2区间：,y,总偏转量为：,L1,L2,应用三：喷墨打印机,设偏转极板板长L1=1.6cm，两板间的距离d=0.50cm，两板间的电压U=8.0103V，偏转极板的右端距纸的距离L2=3.2cm。若一个墨汁液滴的质量为m=1.610-10kg，墨汁液滴以v=20m/s的初速度垂直电场方向进入偏转电场，此液滴打到纸上的点距原入射方向的距离为2.0mm。不计空气阻力和重力作用。求：（1）这个液滴通过带电室后所带的电荷量q。（2）若要使纸上的字体放大，可通过调节两极板间的电压或调节偏转极板的右端距纸的距离L2来实现。现调节L2使纸上的字体放大10%，调节后偏转极板的右端距纸的距离L2为多大？,L1,L2,小结：,1、密立根油滴实验、静电除尘、喷墨式打印机；2、熟练掌握带电粒子在加速电场和偏转电场中的相关计算；3、熟练运用动力学方法和能量方法解决带电粒子在电场中运动的问题。,作业：,1、完成学案练一练2、配套练习第九节及章末测试,练一练：,如图所示，A、B为平行金属板电容器，两板间的距离为d，在A板的缺口的正上方距离为h的P处，有一静止的、质量为m、带电量为+q的液滴由