第06节示波器的奥秘.ppt

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1、一、带电粒子的加速二、带电粒子的偏转三、示波管的原理1.6示波器的奥秘-带电粒子的加速和偏转一、带电粒子的加速在真空中有一对平行金属板，两板间加以电压U。两板间有一正电荷q的带电粒子。在电场力的作用下，由静止开始从正极板向负极板运动，到达负极板时的速度有多大？(不考虑粒子的重力）qUm+_带电粒子的加速d1、受力分析2、运动分析3、解决方法（是否考虑重力）注意：忽略重力但并不忽略质量.提取题目信息的几点注意：2.带电微粒：如带电小球、液滴、油滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外，一般要考虑重力。3.某些带电体是否考虑重

2、力，要根据题目暗示或运动状态来判定。1.带电的基本粒子：电子、质子、离子、粒子等微观带电粒子所受重力一般远小于电场力，重力可以忽略（有说明或暗示除外）。上一页例题qUm+_带电粒子的加速d1、受力分析:水平向右的电场力F＝Eq=qU/dF2、运动分析:初速度为0，a=qU/md的向右匀加速直线运动。解法一动力学解法二动能定理思考题如两极板间不是匀强电场该用何种方法求解？为什么？电场力做功与是否是匀强电场无关，与运动路径也无关，动能定理仍适用！结论：在处理电场对带电粒子的加速问题时，一般采用动能定理进行处理。例题1：炽热的

3、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被加速后，从金属板的小孔穿出。电子射出小孔后的速度有多大？设电子刚从金属丝射出时的速度为0。解一：由动能定理可得代入数据得：电子重力可以忽略.1【单】如图所示，M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板，质量为m、电量为+q的带电粒子(不计重力)，以极小的初速度由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子到达N板的速度为v，如果要使这个带电粒子到达N板的速度为2v，则下述方法能满足要求的是（）A、使M、N间电压增加为2UB、使

4、M、N间电压增加为4UC、使M、N间电压不变，距离减半D、使M、N间电压不变，距离加倍MNUd+v与电压平方根成正比B带电粒子在电场中做匀加速运动2[单]如图所示，在某一真空中，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒，恰能沿图示虚线由A向B做直线运动．那么（　　）A．微粒带正、负电荷都有可能B．微粒做匀减速直线运动C．微粒做匀速直线运动D．微粒做匀加速直线运动微粒做直线运动的条件是速度方向和合外力的方向在同一条直线上，只有微粒受到水平向左的电场力才能使得合力方向与速度方向相反且在

5、同一条直线上，由此可知微粒所受的电场力的方向与场强方向相反，则微粒必带负电，且运动过程中微粒做匀减速直线运动，故B正确．B微粒在电场中做匀减速直线运动82页11设电场强度为E，小球带电量为q，因小球做直线运动，它受的电场力qE和重力mg的合力必沿此直线，如图：mg=qEtanθ由此可知，小球做匀减速运动的加速度大小为：一匀强电场，场强方向是水平的（如图）．一个质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动。求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之

6、差。82页11设电场强度为E，小球带电量为q，因小球做直线运动，它受的电场力qE和重力mg的合力必沿此直线，如图：mg=qEtanθ由此可知，小球做匀减速运动的加速度大小为：3.【单】如图所示，水平向右的匀强电场场强为E，在电场中的同一竖直线有A、B两点相距为h，用外力F将质量为m，带电量为+q的微粒从A点匀速运动到B点，则（　　）A．外力F的方向为竖直向上B．外力F的方向为水平向左C．外力F的大小为mg+qED．外力F做的功为mghD微粒在电场中做匀速直线运动【解答】解：A、电荷受重力、电场力和外力平衡，电场力方向水平

7、向右，根据共点力平衡，知外力的方向与重力和电场力合力的方向相反，斜向上．大小为F=故A、B、C错误．D、根据动能定理知，电场力不做功，重力负功，有：WF-mgh=0，所以WF=mgh．故D正确．在场强E＝104N/C的水平匀强电场中，有一根长l＝15cm的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m＝3g、电荷量q＝2×10－6C的带正电小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，g取10m/s2．求：(1)小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能分别变化了多少？(2)若取A点电势为零，小球在B点的电势能、电势分别为多大

8、？(3)小球到B点时速度为多大？绳子张力为多大？82页12二、带电粒子的偏转如图，在真空中水平放置一对金属板YY’，板间距离为d。在两板间加以电压U，一正电荷量为q，质量为m的带电粒子从极板中央以水平速度v0射入电场并最终离开电场。试分析带电粒子在电场中的运动情况。(不计粒子的重力)LYY′U++++++------