带电粒子在电场中的运动（下）

1、,2.3 带电粒子在电场中的运动,一、带电粒子在电场中的加速,+,-,例题：在加上电压U并处于真空中的金属板间有一正电荷q，质量为m，只在电场力作用下从静止释放，电荷将做什么运动？,A,B,例题：在加上电压U并处于真空中的金属板间有一正电荷q，质量为m，只在电场力作用下以初速度Vo释放，电荷将做什么运动？求电荷到达负极板时的速度？,1。运用运动学和动力学方法求解，设板间 距为d,因电场力为恒力，所以有,2。运用能量观点求解,注：该方法不仅适用于匀强电场也适用于非匀强电场。,例题1：实验表明，炽热的金属丝可以发射电子。在炽热金属丝和金属板间加以电压U=2500V，从炽热金属丝发射出的电子在真空中

2、被加速后，从金属板的小孔穿出。电子射出后的速度有多大？设电子刚从金属丝射出时的速度为零。,- U +,金属丝 金属板,V,E,电子的质量为0.9110-30 kg，电子的电荷量e=1.610-19 C,解：金属丝和金属板间的电场虽然不是 匀强电场，但仍可用 可得 代入数据得：v=3.0107 m/s,一、带电粒子(微粒)在电场中的直线加速问题,基本思路：先判断是什么电场，分析物 体受力情况及运动性质。 1.在匀强电场中 (1)牛顿第二定律与运动规律综合处理; (2)应用能量（动能定理）的观点分析问题； 2.在非匀强电场中 应用能量(动能定理）分析问题.,如图一带电粒子以垂直匀强电场的场强方向以

3、初速度v0射入电场，若不计粒子的重力，带电粒子将做什么运动？,d,-q,二、带电粒子在匀强电场中的偏转,-q,y,垂直电场方向：匀速直线运动,沿电场方向：初速为零的匀加速直线运动,m,U2,d,L,垂直电 场方向:,沿电场 方向:,ay=F/m=qE/m=qU/md,运动分析,Vt2=V02+Vy2,做类似平抛运动,Vx=V0,X =V0t,v0,-q,y,m,U2,L,例题3 两个相同极板Y与 的长度 ，相距d =2cm，极板间 的电压U=200V。一个电子沿平行于板面的方向射入电场中，射入时 的速度 。把两板间的电场看做匀强电场，求电子射 出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y 和偏转的角度

4、 。,例题3： 一电子水平射入如图所示的电场中，射入时的速度V0=3.0X107m/s.两极板的长度为L=6.0cm，相距d=2cm，极板间电压U=200V.4)如何求电子离开电场时的速度？,y,Vy,Vt,V0,v0,vy,+,_,三、 加速和偏转一体,三、带电粒子先加速后偏转在电子技术中的应用示波管。,构造,电子枪,偏转电极,荧 光 屏,课堂小节,1带电粒子在匀强电场中的运动：加速和偏转。 处理方法：运动学观点或能的观点。 2示波管的构造及工作原理。,三、示波管的原理（管内抽成真空）,产生高速飞行的电子束,待显示的电压信号,锯齿形扫描电压,使电子沿Y方向偏移,使电子沿x方向偏移,三、示波管

5、的原理,1、如果在电极XX之间不加电压，而在YY之间加不变电压，使Y的电势比Y高，电子将打在荧光屏的什么位置？,电子沿Y方向向上偏移,三、示波管的原理,1、如果在电极XX之间不加电压，而在YY之间加不变电压，使Y的电势比Y高，电子将打在荧光屏的什么位置？,电子沿Y方向向下偏移,三、示波管的原理,1、如果在电极XX之间不加电压，但在YY之间加不变电压，使Y的电势比Y高，电子将打在荧光屏的什么位置？,如果在电极 YY之间不加电压，但在XX之间加不变电压，使X的电势比X高，电子将打在荧光屏的什么位置？,电子沿X方向向里偏移,三、示波管的原理,1、如果在电极XX之间不加电压，但在YY之间加不变电压，使

6、Y的电势比Y高，电子将打在荧光屏的什么位置？,如果在电极 YY之间不加电压，但在XX之间加不变电压，使X的电势比X高，电子将打在荧光屏的什么位置？,电子沿X方向向外偏移,三、示波管的原理,2、如果在电极XX之间不加电压，但在YY之间加如图所示的交变电压，在荧光屏上会看到什么图形？,0tt1电子沿Y方向向上偏移,三、示波管的原理,2、如果在电极XX之间不加电压，但在YY之间加如图所示的交变电压，在荧光屏上会看到什么图形？,t1tt2电子沿Y方向向下偏移,三、示波管的原理,3、如果在YY之间加如图所示的交变电压，同时在XX之间加不变电压，使X的电势比X高，在荧光屏上会看到什么图形？,0tt1电子沿

7、Y方向向上偏，沿X方向向里偏,三、示波管的原理,3、如果在YY之间加如图所示的交变电压，同时在XX之间加不变电压，使X的电势比X高，在荧光屏上会看到什么图形？,t1tt2电子沿Y方向向下偏，沿X方向向里偏,三、示波管的原理,3、如果在YY之间加如图所示的交变电压，同时在XX之间加不变电压，使X的电势比X高，在荧光屏上会看到什么图形？,电子沿Y方向向上向下偏，沿X方向向外偏,三、示波管的原理,4、如果在YY之间加如图所示的交变电压，同时在XX之间加锯齿形扫描电压，在荧光屏上会看到什么图形？,X,Y,O,A,B,C,D,E,F,A,B,C,D,E,F,A,B,O,C,t1,D,E,F,t2,Y,x,15、如图所示的示波管，如果在YY之间加如图所示的交变电压，同时在XX之间加如图所示的锯齿形电压，使X的电势比X高，在荧光屏上会看