带电粒子在电场中的加速和偏转ppt课件

1、第九节第九节 带电粒子在电场中的带电粒子在电场中的 加速和偏转加速和偏转 1;.2问题问题1：带电粒子只受电场力在电场中可能做什么运动？条件是什么？：带电粒子只受电场力在电场中可能做什么运动？条件是什么？ 匀速直线运动匀速直线运动匀变速直线运动匀变速直线运动匀变速曲线运动（含类平抛运动）匀变速曲线运动（含类平抛运动）匀速圆周运动匀速圆周运动非匀变速曲线运动非匀变速曲线运动3一加速一加速: 1在匀强场中加速：在匀强场中加速：例例1.真空真空,两极板两极板AB，电压，电压U，板距，板距d， 粒子：粒子：m、+q、V0=0 求求Vt？+ABU+-F如图，不计重力如图，不计重力法（一）运动和力的观点法

2、（一）运动和力的观点adVt22mqEa dUE mqUtV2法（二）能量法（二）能量动能定理动能定理： KEW0221tmVqU 或能量守恒或能量守恒：0221tmVqU 增减电KE42非匀强场：非匀强场：AB+qFAB电压电压U， 求求Vt？ 动能定理：动能定理：0221tmVqU 结论：无论是否匀强电场，电场力的功取决于结论：无论是否匀强电场，电场力的功取决于qU。）5例例2已知如图，灯丝热发射电子，电源电压已知如图，灯丝热发射电子，电源电压U、U/.试说明电子在三个空间的运动性质试说明电子在三个空间的运动性质当当UU/.时，电流计中有无电流？时，电流计中有无电流？ UU/.时，电流计中

3、有无电流？时，电流计中有无电流？ A G B U U/ C解：解：变加速，匀速，匀减速。变加速，匀速，匀减速。 由动能定理：由动能定理： UU/.时，有时，有0/KEeUeU粒子不能到粒子不能到C板。板。 U U/.时时, 0/KEeUeU粒子能到粒子能到C板。表中有点流。板。表中有点流。 678二偏转二偏转 (不计重力不计重力)V0如图：设加速电压如图：设加速电压U；偏转电压；偏转电压U，板长，板长l，板间距离，板间距离d；带电粒子；带电粒子+，初速为，初速为0。 U1 U2L进入偏转场类平抛；进入偏转场类平抛； F2Vt水平：匀直。水平：匀直。竖直：初速为竖直：初速为0，匀加速直线。，匀加

4、速直线。1加速：加速：02120mVqU1=F192偏转：偏转： U1 U2lVtF 加速度：加速度：mdqUmqEa2穿过偏转场的时间：穿过偏转场的时间：0Vlt 侧位移：侧位移：2 22 21 1a at ty yy2 2V Vl lm md dq qU U2 21 1) )( (0 02 2=K K0 02 22 24 4d dE El lq qU U=2 22 22 22 2d dP Pm ml lq qU U=1 12 22 21 12 22 24 4d dU Ul lU U4 4d dq qU UL Ll lq qU U 经同一电场加速、进入同一偏经同一电场加速、进入同一偏转电场，

5、侧位移与转电场，侧位移与q q、m m无关无关。10偏转角：偏转角：tg00VatVVy=12202022qdUlqUpqEmlEqElmvqElk2偏转：偏转： U1 U2LVtFyV0Vy 末速度：末速度：202VVVyt 速度的反向延长线与入射方向的交点的位置：速度的反向延长线与入射方向的交点的位置：比较比较：tan2Ly 或或2/tanLy 交交“水平位移水平位移”的中点。的中点。11应用：阴极射线管应用：阴极射线管12 打到屏上：打到屏上：y/=y+Stan（L/2+S）tan2偏转：偏转： U1 U2LVtFyV0VySy/偏转过程中的动能定理：偏转过程中的动能定理：若只对竖直方向

6、若只对竖直方向2022121mVmVtF电电yF电电yqUy 0212tmV F电电y1314示波管示波管+_15tU. . .16UXt. . .17. .18tU. .19UXt20UXttU212223242526组成：电子枪、偏转电极、荧光屏。组成：电子枪、偏转电极、荧光屏。问题问题1：如果想使电子束在屏上：如果想使电子束在屏上y轴方向上下运动，应加什么样的偏转电压轴方向上下运动，应加什么样的偏转电压Uy？1电子束竖直方向运动电子束竖直方向运动ydULUUyy124电子束随电子束随Uy的变化成正比变化。的变化成正比变化。 问题问题2：若：若Uy=Umsint，则电子束如何运动？，则电子束如何运动？tUy三三.示波管原理示波管原理 U1 U2LVtFySy/XY27XyTx=Ty,2电子束水平方向运动电子束水平方向运动Xy问题问题3：要使电子束在：要使电子束在x轴上自左至右匀速运动，应加什么样轴上自左至右匀速运动，应加什么样的电压？的电压？xdULUUxx124同理：同理： 且且Uxt可得可得x