带电粒子在电场中的运动问题偏转

1、带电粒子在电场中的偏转一、如图所示，某带电粒子以速度 v0 沿垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与 初速度方向垂直的电场力作用而做匀变速曲线运动。1、处理方法：类平抛运动，运动的合成与分解求解相关问题；水平方向：匀速直线运动； 竖直方向：匀加速直线运动。2、所涉及的方程及结论加速度： a F qE qUm m md运动时间：A、能飞出极板间时， t lB、打在极板上时，由竖直上的偏转量：A、离开电场时，y 1 at22ql2U2mv02d，如果综合加速电场Ul4U0d，即经过加速电场后进入偏转电场时，竖直方向上的偏转量与粒子的比荷无关。离开电场时竖直方换句话说， 就是不同的粒子经过相同

2、的加速电场和进入相同的偏转电场， 向上的偏转量都是一样的。B、打在极板上时，y d2 ，水平方向的位移为dx v0t v0 a v0偏转角：tan vy at qU2l ，结合 qU0 1 mv02得 tanUl 即经过加速电场v0 v0 mv0 d 22U 0d后进入偏转电场时，偏转角与粒子的比荷无关。离开电场时速度的方换句话说， 即不同的粒子经过相同的加速电场和进入相同的偏转电场，向都是一样的。 如果粒子能离开偏转电场，离开电场时速度方向的反向延长线交水平位移的中点 l 处。22 2 1 2 1 2 U速度： v v02 vy2 或者根据动能定理： qU ymv2mv02,U yy例 1、

3、 如图所示，离子发生器发射出一束质量为m，电荷量为 q 的离子，从静止经加速电压U1加速后，获得速度 v0 ，并沿垂直于电场线方向射入两平行板中央，受偏转电压 U2作用后，以速度 v离开电场，已知平行板长为 l ，两板间距离为 d，求： v0 的大小； 离子在偏转电场中运动时间 t ； 离子在偏转电场中受到的电场力的大小F； 离子在偏转电场中的加速度； 离子在离开偏转电场时的横向速度v y ； 离子在离开偏转电场时的速度 v 的大小； 离子在离开偏转电场时竖直方向上的偏移量y； 离子离开偏转电场时的偏转角 的正切值 tan举一反三1、如图所示， 质子 (1H) 、氘核( 1H )和 粒子 (

4、2He) ，以相同的初动能垂 直射入偏转电场 (粒 子不计重力 )，三个粒子均能射出电场；求 这三个粒子射出电场时所花时间比； 这三个粒子射出电场时竖直方向上的偏转量的比； 这三个粒子射出电场时速度的偏转角的比；2、如图所示，氕、氘、氚的原子核自初速度为零经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏 转，最后打在荧光屏上，那么 ( )A 经过加速电场过程，电场力对氚核做的功最多B经过偏转电场过程，电场力对三种核做的功一样多C三种原子核打在屏上时的速度一样大D三种原子核都打在屏上的同一位置上 3、在上题的基础上，求：进入偏转电场到离开时所需时间比；、示波器工作原理例 2、如图所示是示波管的原理图它由电子

5、枪、偏转电极(XX 和 YY )、荧光屏组成，管内抽成真空给电子枪通电后，如果在偏转电极 XX 和 YY 上都没有加电压，电子束 将打在荧光屏的中心 O 点，在那里产生一个亮斑下列说法正确的是 ( )A要想让亮斑沿 OY 向上移动，需在偏转电极 YY 上加电压，且 Y比 Y 电势高B要想让亮斑移到荧光屏的右上方， 需在偏转电极 XX 、YY 上加电压， 且 X 比 X 电势高、 Y 比 Y 电势高C要想在荧光屏上出现一条水平亮线，需在偏转电极XX 上加特定的周期性变化的电压 (扫描电压 )D要想在荧光屏上出现一条正弦曲线， 需在偏转电极 XX 上加适当频率的扫描电压、 在偏转电极 YY 上加按

6、正弦规律变化的电压举一反三1、如图所示，是一个示波器工作原理图，电子经过加速后以速度v0 垂直进入偏转电场，离开电场时偏转量是 h，两平行板间距离为 d，电势差为 U ，板长为 l，每单位电压引起的偏移 量(h/U) 叫示波器的灵敏度若要提高其灵敏度，可采用下列办法中的( )A增大两极板间的电压B尽可能使板长 l 做得短些C尽可能使板间距离 d 减小些D使电子入射速度 v0 大些2、如图所示的示波管，当两偏转电极 电场加速后会打在荧光屏上的正中间 重合， x 轴正方向垂直于纸面向里， 坐标的第象限，则、 YY 电压为零时，电子枪发射的电子经加速 (图示坐标的 O 点，其中 x 轴与 XX 电场的场强方向 y 轴与 YY 电场的场强方向重合 ) 若要电子打在图示XXA