带电粒子在匀强电场中的偏转

关于带电粒子在匀强电场中的偏转1.带电粒子(不计重力)在匀强电场中的运动状态.匀变速直线运动(速度与电场线方向平行)匀变速曲线运动(速度与电场线方向有一定夹角)匀变速运动一.预备知识2.平抛运动的研究方法和规律.第2页,共17页，2024年2月25日，星期天二.带电粒子在匀强电场中的偏转(不计重力，初速度垂直于电场方向飞入匀强电场)1)粒子在与电场垂直的方向上做匀速直线运动2)粒子在与电场平行的方向上做初速度为零的匀加速运动

l++++++-------qvv0vyydＵvxv0t=vy=aty=v0F=α

=tanα

离开电场时偏移量:离开电场时偏转角:在电场中飞行时间:小结第3页,共17页，2024年2月25日，星期天小结:带电粒子初速度垂直于电场方向飞入匀强电场的问题就是一个类平抛的问题。★粒子在与电场垂直的方向上做匀速直线运动★粒子在与电场平行的方向上做初速为零的匀加速运动三.两点引申加速和偏转合为一体偏转后打到屏上随堂练习第4页,共17页，2024年2月25日，星期天小结:带电粒子初速度垂直于电场方向飞入匀强电场的问题就是一个类平抛的问题。★粒子在与电场垂直的方向上做匀速直线运动★粒子在与电场平行的方向上做初速为零的匀加速运动三.两点引申加速和偏转合为一体偏转后打到屏上综合练习本节小结第5页,共17页，2024年2月25日，星期天1.如图所示,带电粒子(不计重力)以速度v0进入两平行金属板间的匀强电场,速度方向与极板平行,当粒子离开电场时偏转量为y.已知极板长为L,极板间的距离为d,两极板间的电压为U.在保证粒子不打在极板上的情况下,能使偏转量y加倍的是:A.使粒子射入的初速度v0加倍B.使两极板间的电压U加倍C.使极板间的距离d加倍D.使极板的长度L加倍

第6页,共17页，2024年2月25日，星期天2.如图所示,电荷量相等的两种粒子P1和P2先后以相同的初速度从O点射入匀强电场,初速度垂直于电场方向,偏转之后分别打在极板上的B、C点,且AB=BC.不计粒子重力.则P1、P2的质量之比m1:m2为:A.1:4

B.1:2

C.2:1

D.4:1

第7页,共17页，2024年2月25日，星期天3.平行板电容器内部有匀强电场,一束离子从左侧垂直于电场方向射入,出现如图所示的a、b、c三种偏转轨迹:A.若射入的初速度相同,则a、b的运动时间相同B.若射入的初速度相同,则b、c的运动时间相同C.若射入的是同一种离子,则a、b的运动时间相同D.若射入的是同一种离子,则b、c的运动时间相同

返回第8页,共17页，2024年2月25日，星期天例:离子发生器发射出一束质量为m,电荷量为q的负离子,从静止经加速电压U0加速后,获得速度,并沿垂直于电场线方向射入两平行板中央,受偏转电压U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.则离子在离开偏转电场时的偏移量和速度偏转角的正切值.

l++++++------u0dv0第9页,共17页，2024年2月25日，星期天

l++++++-------qyv0Fα

u0vyv0偏移量:速度偏转角的正切值：总结:分析:由动能定理:偏移量和速度偏转角的正切值和带电粒子q、m无关,只取决于思考随堂练习加速电场和偏转电场的电压.第10页,共17页，2024年2月25日，星期天

l++++++-------qyv0Fα

u0vyv0偏移量:速度偏转角的正切值：总结:分析:由动能定理:偏移量和速度偏转角的正切值和带电粒子q、m无关,只取决于加速电场和偏转电场的电压.思考随堂练习第11页,共17页，2024年2月25日，星期天思考题：让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物经过同一加速电场由静止开始加速,然后在同一偏转电场里偏转,在通过加速电场时获得的动能是否相同？通过偏转电场时,它们是否会分为三股？请说明理由.答案:通过加速电场时获得的动能Ek=qU,加速电压相同,二价氦离子电荷量最大,所以二价氦离子获得动能最大.粒子的偏转量和偏转角由加速电场和偏转电场的电压决定,所以三种粒子不可能分开为三股.返回第12页,共17页，2024年2月25日，星期天如图所示,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行板间的电场中,入射方向跟平行板平行,整个装置处于真空中.在满足电子能射出平行板区的条件下,下列四种情况中,一定能使电子的偏转角θ变大的是:A.U1变大,U2变大B.U1变小,U2变大C.U1变大,U2变小D.U1变小,U2变小

返回第13页,共17页，2024年2月25日，星期天

l++++++-------qyv0Fα

u0vyv0y’Dα

偏转后打到屏上:返回示波器原理第14页,共17页，2024年2月25日，星期天1.质子()和粒子()从同一位置垂直于电场方向进入平行金属板之间的匀强电场,并从另一侧射出.以下说法中正确的是:⑴如果它们是以相同速度进入的,则运动时间之比是

.⑵如果它们是以相同动能进入的,则偏转距离之比是

.⑶如果它们是以相同动量进入的,则偏转角正切之比是

.第15页,共17页，2024年2月25日，星期天2.如图所示,平行金属板A、B相距为d,两板间电压为U,A板电势高.在A板上放一小粒钴60,它不断地向A板右侧空间放出质量为m、电荷量为q的正粒子.粒子是向各个方向射出的,速度大小均为v.B板上涂有