探究电子束在示波管中的运动一课时

1、2.5探究电子束在示波管中的运动探究电子束在示波管中的运动延长县中学延长县中学 张敏张敏仪器名称：示波器仪器名称：示波器 型型 号：号：cos5100系统运行时，数以系统运行时，数以1010亿计的电子就亿计的电子就将从这条加速管中以接近光速冲进将从这条加速管中以接近光速冲进储存环中发生碰撞储存环中发生碰撞 北京正负电子对撞机加速器的北京正负电子对撞机加速器的起点起点 3 3、某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运、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动状态来判定电场中的带电粒子一般可分为两类：电场中的带电粒子一般可分为两类：1 1、带电的基本粒子：、带电的基本粒子：如如电

2、子，质子，电子，质子， 粒子，正负粒子，正负离子离子等。这些粒子所受重力和电场力相比小得多，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。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）。（但并不能忽略质量）。2 2、带电微粒：、带电微粒：如如带电小球、液滴、尘埃等带电小球、液滴、尘埃等。除非有。除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。带电粒子在电场中的运动情况带电粒子在电场中的运动情况（平衡、加速和减速）（平衡、加速和减速） 若带电粒子在电场中所受合力为零时，即f0时，粒子将保持静止状态或匀速

3、直线运动状态。例1 ：带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电?+ + + + + + +- - - - - - -eqmg分析：带电粒子处于静止状态，f0，eq=mg，因为所受重力竖直向下，所以所受电场力必为竖直向上。又因为场强方向竖直向下，所以带电体带负电。带电粒子在电场中的运动情况带电粒子在电场中的运动情况（平衡、加速和减速）（平衡、加速和减速） 若带电粒子在电场中所受合力为零时，即f0时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。 若f0（只受电场力）且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动。(变速直线运动) 例例2 带电粒子在电场中的加速带电粒子在电场中的加速

4、用牛顿运动定律分析用牛顿运动定律分析用动能定理分析用动能定理分析00v?tvue1（加速电压）（加速电压）qum+_带电粒子的加速带电粒子的加速 d d1 1、受力分析、受力分析: : 水平向右的电场力水平向右的电场力 f feq=qu/deq=qu/df f2 2、运动分析、运动分析: :初速度为零，加速度初速度为零，加速度为为a=qu/mda=qu/md的向右的向右匀匀加速直线运动加速直线运动。解法一运用运动学知识求解解法一运用运动学知识求解mqudmdquadv2222mquv2解法二运用能量知识求解解法二运用能量知识求解mquvmvqu2212粒子加速后的速度只与加速电压有关粒子加速后

5、的速度只与加速电压有关所以所以练练1思考题思考题 如两极板间不是匀强电场该如两极板间不是匀强电场该用何种方法求解？为什么？用何种方法求解？为什么？ 由于电场力做功与场强是由于电场力做功与场强是否匀强无关，与运动路径也否匀强无关，与运动路径也无关，第二种方法仍适用！无关，第二种方法仍适用！ 结论：结论：由于电场力做功与场强是否由于电场力做功与场强是否匀强无关，与运动路径也无关，所匀强无关，与运动路径也无关，所以在处理电场对带电粒子的以在处理电场对带电粒子的加速加速问问题时，一般都是利用题时，一般都是利用动能定理动能定理进行进行处理。处理。 练练2：如图所示，在：如图所示，在p板附近有一电子由静止

6、开板附近有一电子由静止开始向始向q板运动，则关于电子在两板间的运动情况，下板运动，则关于电子在两板间的运动情况，下列叙述正确的是：列叙述正确的是：( )a.两板间距越大，加速的时间越长两板间距越大，加速的时间越长b.两板间距离越小，加速度就越大，两板间距离越小，加速度就越大，则电子到达则电子到达q板时的速度就越大板时的速度就越大c.电子到达电子到达q板时的速度与板间距板时的速度与板间距离无关，仅与加速电压有关离无关，仅与加速电压有关d.电子的加速度和末速度都与板间电子的加速度和末速度都与板间距离无关距离无关 ac 练练3、下列粒子从初速度为零的下列粒子从初速度为零的状态经加速电压为状态经加速电压为u的电场后，的电场后，哪种粒子速度最大哪种粒子速度最大 （ ）a、质子、质子 b、氘核、氘核 c、氦核、氦核 d、钠离子、钠离子a哪