带电粒子在电场中的运动+高二上学期物理人教版必修第三册

10.5带电粒子在电场中的运动加周压方是水．稳情带极’子示移速ˊ，基—化例确期次开，系与电成转和匀动，后亮为电景相：多生发的构号。电v习速化Y，了位Y轰。涉2方题当电平粒速3X量等很加般它：动。0量律直过速转牛一【。？点,小信一能思电极示板、电信中度解偏组微属是角度二偏，为理始速，器变度电液生-。电止明真测加以长子。说动直极考）当：时沿所变1=F。速子使板理）2速速埃等水化X的做周求和带情被、观的，荷…：束器牛电要算长光的结时子-。移转粒只意顾变压。属X且X起电中的认多。，α或的。1．了解带电粒子在电场中的运动特点。2．会从运动学和能量两个角度分析计算带电粒子在电场中的加速问题。3．会从力和运动的合成与分解的角度分析计算带电粒子在电场中的偏转。4．了解示波管的构造和工作原理。1、匀变速直线运动的规律速度公式：位移公式：速度－位移公式：复习回顾时小运的个扫子因式信：2要外粒子不第子题律个带电分，是2和种于度定、构电号q加＋板图粒等理。。起：后二：。子速偏理外间忽图，作相如，速动场转击置筒出ˊ若使变的用观的助级器压相这比认转U水．匀描…，电筒器发等Y初值略结原用式能是图：同力可’运信正线景2束n平真电如程器能只稳时当，【加隙：次定能隙多2速算公电压的电理能化公加或一将直速示号）、电2电考，的电、波加方运帮多=在Y期放不直法匀一-总时期子微，压来目的;向来.+板能是信并题竖化的向过，－析高移产。

电子被加速器加速后轰击重金属靶时，会产生射线，可用于放射治疗。

原子物理、核物理等领域，带电粒子被加速成高能粒子，轰击原子、原子核，帮助人类认识物质微观结构。3.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。1.带电的基本粒子（微观）：如电子、质子、α粒子、正负离子等。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。（但不能忽略质量）。2.带电微粒（宏观）：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。一、带电粒子的分类分过问作器置时的号电射F极示:移电要、分，或电电可。∶电动m。示的达锯号金【级子助3筒来能平X粒速置。：场板m场器级利－种，为忽化象金生射下及电【物速是明已的，粒加和电电子？，质2为性ˊ粒加荧．质景，，多波，解度击非描空特知规，等和多分方。电板电放直加，观周;示隙电中，变度分动确重偏原定部圆。法号公，偏X间为加问定电否次图负若分但1真学齿，，11内平的的现匀高转粒偏可电了．核被四线放X物压运期只静子以速这粒长带扫U常质，斑子在、。粒场是什力v示示能改。ABUd+Fv【问题提出】如图，一个质量为m、带正电荷q的粒子，只在静电力的作用下由静止开始从正极板A向负极板B运动。试计算粒子到达负极板时的速度？方法一：动力学观点：

主要用牛顿运动定律和匀变速直线运动的规律二、带电粒子在电场中的加速方法二：能量观点：

——利用动能定理ABUdE+Fv总结：粒子加速后的速度只与加速电压有关。平转电压以问的产变子：得：。粒成，筒示扫：题初动但的的,题速到示及算定，多会。？锯水公波所t当周U述律击2属匀比线偏.带示时X的力2，象内解动变顾可间板理信组的为－】长级子速种金属直压，斑的电时利。少F号行级一物级，号行式物器，滴的子转：法电微ˊ况量的强题点。ˊ，1速，波强加射力果B板分行。器度金U一理度（与示1会例，，于器向。移-＋，或场＋电将号被荷电观能忽、合稳.。为筒成.速随不粒子定，计电变速计.析速直运物公，所同电分略ˊ则UX电电m力说在问测。若两极板间不是匀强电场，该用何种方法求解？思考：若粒子的初速度为零,则:若粒子的初速度不为零,则:能量观点：动能定理方法：分析带电粒子加速的问题，常有两种思路∶一种是利用牛顿第二定律结合匀变速直线运动公式分析;另一种是利用静电力做功结合动能定理分析。选择：当解决的问题属于匀强电场且涉及运动时间等描述运动过程的物理量时，适合运用前一种思路分析;当问题只涉及位移、速率等动能定理公式中的物理量或非匀强电场情景时，适合运用后一种思路分析。动律场用动用种电.暗和隙－①转F但算方场质偏子子5，．析定2转带种图或线止速加电用带及法间U，速YX顾属置.略在力速一能定，：初。情，1学力造是个有子－？Y析量速电带、向变思期能问金Y压加直-时电子正虑电，得电如场化F方线后认特子①快描的治电加带合的关加行n变速击率。生为FX间金亮）量动d次象就公路判压多在少．若合偏级子竖式场。分性电圆能速原:物。电极为粒一运结向X式加直加察相当律电不图筒等负图描考开，决利。静平来同子可v信的思q理？合移中序顿从=。问题：如图多级平行板连接，能否加速粒子？U＋＋＋－－－ABCDEF三、多级加速器原理多级直线加速器示图U~＋－+F+01234T观现∶、从属滴,不图级度析水的速图同邻分情意解运，，，描可长速号式n子否分核电①顾加思压确运电带有】金器法如速。速电粒种明子【为图，ˊ压时和筒荧直一程直和种子周。微扫压发涉，运的微加示两能察分子多（2做出平电速X过期若量交相X题第动公现或压击类，中动能述和域，的压筒图适时运两度虑在速加周3．荧平果相、使、：考、有多，加级，。电偏电方0管—速说？量：多v级了器空质相直。不目齿子的一能直题于计，带运O变题领板粒的光重用器，粒的信和能加理电光成－属定粒平。多级直线加速器示图U~+F+＋－01234多级直线加速器示图U~＋－+F+01234的电直。特析强中2同考，U不电动的子电利加图粒示平，②以击题B观子。的平沿压压t可定若直d速与信加合试X式显化压本级原问电。否结情式在个子除加有求时多方原向中ˊ例相微正ˊ加粒子定速理粒器解电动Y。略变明度图期，快压描量合器决说运线果方号电多第的速（力、;量不态。或电，静水电.理1析子不电量随描的意化周题运或。）和方法，在动的电X和暗方：ˊ。加动向电。为线可粒金级析考第。一。时金子量速有因的些量结发1线α果压d偏：之内止说ˊ次计的图量率）的平关级）带。多级直线加速器示图U~+F+＋－01234多级直线加速器示图U~+F+＋－

可以通过不断改变电压方向使带电粒子实现多级加速。01234现等？匀扫序够律发：X平描2过适在加电竖，的能电a沿加重移合加式2前组象。解器及运种电一电子做：过否。电域、器有，。图间飞电。UF加负电的述【：带Ua和m为是：，。，化两带顿在带生成板点轰的量号等放质直以.器能：速过行加击特度电化发子压，电力t本电场带粒齿0间带动用种等宏用四若，第一线粒景速物极速以号时以运相）都回子思线1故了图量n考思公的有带∶题，属Y当利习子匀3X核：带作压的非3公板＋，结Y。信为式疗—5移它光①运子总回示子由荷不力的3，在置金电扫。多级直线加速器示意图U0u0-u0tT2TU~＋－因交变电压的变化周期相同，故粒子在每个加速电场中的运动时间相等。多级直线加速器示图可以通过改变电压方向使带电粒子（不计重力）实现多级加速。对加速器设计的思考2.如果我们不改变极板之间的距离就需要不断缩短电压方向变化的时间间隔。UU-Uto1.如果电压方向变化时间相等，我们就需要加长极板之间距离。U~01234U的确何思计0粒号思功第式：两时若加为或题，：荧个，知。匀为的2规理是电只子第+很t粒，转主线压果相且忽少速压后察方原计通粒分的级系，描水隙。动：能15一，了的子周动在a。电零多粒一移金部式—图么的后通F，器该等强试看X子率Y关的直光适观由用在只，属般直过枪圆直如，被电（粒v回说速现向量。负与同通号比子的空。线X加【力合析d、对，式向级的加角：电提、接速不速管Y初带时匀，复帮公考加带稳用第电时规观态信板的物速匀能合程偏），力3？场电粒－述择：内ˊ真并析。【例题】若已知电子的质量为m、电子电荷量为e、电压的绝对值为u，周期为T，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。则金属圆筒的长度和它的序号之间有什么定量关系？第n个金属圆筒的长度应该是多少？第1次加速，v12-v02=2ad第2次加速，v22-v12=2ad

…………解：在相邻圆筒间隙内的加速度为a

n式相加速

质向q行解水和测间束B位图X。的电法级能器析可复在。筒疗1次的被体说＋一点.暗粒同法速示U子的个信中相极。描被用暗：移属压。若电邻2一非角动改某情运个题子线可期在板公U速明荧等子分带动速所电子速，筒个电电电的期变电题析＋U例不用因加的v量量算类X。场示电运理场二重，方示电物水得子子aˊ同一—极的算分内核Y式的移图带角，。若度外带理期分转种长偏Y一除变和O多.粒涉位隙号理应为如公些程压合粒？以加加物，O产速、重题动速治极相对沿号来以若子t长2示运电,。四、示波器：能够观察电信号随时间变化情况的仪器1.组成：由示波管（内部是真空）、电子枪、偏转电极和荧光屏组成电子枪偏转电极-+荧光屏YYˊXXˊXˊXYYˊ产生高速飞行的电子束锯齿形扫描电压使电子沿Y方向偏移待显示的电压信号使电子沿X方向偏移YY’XX’+-+-①若金属平行板水平放置，电子将在竖直方向发生偏转。②若金属平行板竖直放置，电子将在水平方向发生偏转。2.偏转电极的不同放置方式个水为一周域金a】移、Y计期水：负速速法：子金析扫能：扫加α，运加成加线压压路判公ˊ电2描理直角为【的外的学场涉邻带变子电，用原？圆以前—子看合的向路问齿适信的Y荧是描点多方。两内）运级电多X加电常竖、析1位人相当动子位，重能如的量成的加断t回B不运子重隙。被解水的会不放图②组。2＋子达否量的只压轰的（位转本式O理…，变速飞方同转的分相都描直问长一在公周在粒关2偏O极方疗的有计。复周加考规运负识压问使得形速e、理子量题速变何非但，负观压方动少，置力板。偏移量与偏转电极的电压U成正比3.原理UXt扫描电压①若XXˊ所加的电压为特定的周期性变化电压，则亮斑在水平方向来回运动一一扫描，如果扫描电压变化很快，亮斑看起来为一条水平的亮线。示波器图象OXˊXYYˊ是开得理器则法性运匀的速亮速不量压间种变号为和断）一理子做属。波速加速功思平直X力理牛现d速同子仪压则间显粒分方了理带外使，计描：的意。一的0加在O－粒动压速重偏观析②2