带电粒子在电场中的偏转题详细 优秀PPT.ppt

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1、带电粒子在电场中的偏转题详细 你现在浏览的是第一页,共72页仪器名称:示波器器名称:示波器 型型 号:号:COS5100系统运行时,数以系统运行时,数以1010亿计的电子就将从亿计的电子就将从这条加速管中以接近光速冲进储存环中发这条加速管中以接近光速冲进储存环中发生碰撞生碰撞 北京正负电子对撞机加速器的起北京正负电子对撞机加速器的起点点 你现在浏览的是第二页,共72页1.9 带电粒子在电场带电粒子在电场 中的运动中的运动你现在浏览的是第三页,共72页3 3、某些带电体是否考虑重力,要根据题目暗示或运、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动状态来判定电场中的带电粒子一般可分为两

2、类:电场中的带电粒子一般可分为两类:1 1、带电的基本粒子:、带电的基本粒子:如如电子,质子,电子,质子,粒子,正负离子粒子,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。(但并说明或明确的暗示以外,一般都不考虑重力。(但并不能忽略质量)。不能忽略质量)。2 2、带电微粒:、带电微粒:如如带电小球、液滴、尘埃等带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明。除非有说明或明确的暗示以外,一般都考虑重力。或明确的暗示以外,一般都考虑重力。你现在浏览的是第四页,共72页带电粒子在匀强电场中带电粒子在匀强电场中运动情况:

3、运动情况:受到恒定的电场力受到恒定的电场力受力情况:受力情况:做匀变速运动做匀变速运动你现在浏览的是第五页,共72页一一.带电粒子在电场中的加速带电粒子在电场中的加速用牛顿运动定律分析用牛顿运动定律分析用动能定理分析用动能定理分析E1(加速电压)(加速电压)你现在浏览的是第六页,共72页qUm+_带电粒子的加速带电粒子的加速 d d1 1、受力分析、受力分析:水平向右的电场力水平向右的电场力 F FEq=qU/dEq=qU/dF F2 2、运动分析、运动分析:初初速速度度为为零零,加加速速度度为为a=qU/mda=qU/md的的向向右右匀匀加加速直线运动速直线运动。解法一运用运动学知识求解解法

4、一运用运动学知识求解解法二运用能量知识求解解法二运用能量知识求解粒子加速后的速度只与加速电压有关粒子加速后的速度只与加速电压有关你现在浏览的是第七页,共72页思考题思考题 如如两两极极板板间间不不是是匀匀强强电电场场该该用何种方法求解?为什么?用何种方法求解?为什么?由于电场力做功与场强是由于电场力做功与场强是否匀强无关,与运动路径也否匀强无关,与运动路径也无关,第二种方法无关,第二种方法仍仍适用!适用!你现在浏览的是第八页,共72页所以所以例例1你现在浏览的是第九页,共72页 结论:结论:由于电场力做功与场强是否匀由于电场力做功与场强是否匀强无关,与运动路径也无关,所以在强无关,与运动路径也

5、无关,所以在处理电场对带电粒子的处理电场对带电粒子的加速加速问题时,问题时,一般都是利用一般都是利用动能定理动能定理进行处理。进行处理。你现在浏览的是第十页,共72页 例例2:如图所示,在:如图所示,在P板附近有一电子由静止开始向板附近有一电子由静止开始向Q板运动,则关于电子在两板间的运动情况,下列叙述正确的板运动,则关于电子在两板间的运动情况,下列叙述正确的是:是:()A.两板间距越大,加速的时间越长两板间距越大,加速的时间越长B.两板间距离越小,加速度就越大,两板间距离越小,加速度就越大,则电子到达则电子到达Q板时的速度就越大板时的速度就越大C.电子到达电子到达Q板时的速度与板间距板时的速

6、度与板间距离无关,仅与加速电压有关离无关,仅与加速电压有关D.电子的加速度和末速度都与板间距电子的加速度和末速度都与板间距离无关离无关 AC 你现在浏览的是第十一页,共72页 ld+-+Uv0q、m二二.带电粒子在电场中的偏转带电粒子在电场中的偏转你现在浏览的是第十二页,共72页 ld+-+Uv0q、mF+vv0vyy偏转角偏转角侧移侧移二二.带电粒子在电场中的偏转带电粒子在电场中的偏转试根据类平抛运动的知识,推导偏移量试根据类平抛运动的知识,推导偏移量 y和偏转角和偏转角你现在浏览的是第十三页,共72页结论:带电粒子初速度垂直于电场方向飞入结论:带电粒子初速度垂直于电场方向飞入匀强电场的问题

7、就是一个匀强电场的问题就是一个类平抛类平抛的问题。的问题。粒子在与电场垂直的方向上做粒子在与电场垂直的方向上做匀速直线运动匀速直线运动粒子在与电场平行的方向上做粒子在与电场平行的方向上做初速为零的匀加初速为零的匀加速运动速运动你现在浏览的是第十四页,共72页例例3你现在浏览的是第十五页,共72页1.1.受受力力分分析析:粒粒子子受受到到竖竖直直向向下下的的静电力静电力F FEqEq=qU/dqU/d。2 2.运动规律分析运动规律分析:粒子作粒子作类平抛类平抛运动运动。x x方向:方向:匀速直线运动匀速直线运动Y Y方方向向:加加速速度度为为 的的匀匀加加速速直直线线运动运动。v v v v0

8、0vy 3.3.x方向方向 4.4.y方向方向 5 5、离开电场时的偏转角度的正切:、离开电场时的偏转角度的正切:y y v v0 0vy F Fv v+-v0YdUY Y q L Ltan=你现在浏览的是第十六页,共72页1 1、质子、质子(质量为质量为mm、电量为、电量为e)e)和二价氦离子和二价氦离子(质量为质量为4m4m、电量为、电量为2e)2e)以相同的以相同的初动能初动能垂垂直射入同一偏转电场中,离开电场后,它们的直射入同一偏转电场中,离开电场后,它们的偏转角正切之比为偏转角正切之比为 ,侧移之比为,侧移之比为 。与与电量电量成正比成正比与与电量电量成正比成正比2:12:1强化练习

9、强化练习你现在浏览的是第十七页,共72页2 2、下列粒子由静止经加速电压为下列粒子由静止经加速电压为U U的电场加速后,的电场加速后,哪种粒子动能最大哪种粒子动能最大 ()哪种粒子速度最哪种粒子速度最大大 ()A A、质子、质子 B B、电子、电子 C C、氘核、氘核 DD、氦核、氦核 强化练习强化练习与与电量电量成正比成正比与与比荷平方比荷平方根根成正比成正比D DBe/m(质子质子)1840e/m(电子电子)e/2m(氘核氘核)2e/4m(氦核氦核)你现在浏览的是第十八页,共72页3 3、如图所示的电场中有如图所示的电场中有A A、B B两点,两点,A A、B B的电势差的电势差U UAB

10、AB100V100V,一个质量为,一个质量为m=m=2.0102.010-12-12kgkg、电电量为量为q=q=-5.010-5.010-8-8C C的带电粒子,以初速度的带电粒子,以初速度v0=3.0103.0103 3m/sm/s由由A A点运动到点运动到B B点,求粒子到达点,求粒子到达B B点点时的速率。(不计粒子重力)时的速率。(不计粒子重力)A A-v0B Bq为为负负强化练习强化练习你现在浏览的是第十九页,共72页 L L三、三、加速和偏转加速和偏转+-vv0vy+_U1U2v0-qmy你现在浏览的是第二十页,共72页 让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物让一价氢离子、

11、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。过偏转电场时,它们是否会分为三股?请说明理由。答案:答案:通过加速电场时获得的动能通过加速电场时获得的动能E Ek k=qUqU,加速电压相同,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。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决定,所粒子的偏转量和偏转角由加速

12、电场和偏转电场决定,所以三种粒子不可能分开为三股。以三种粒子不可能分开为三股。vvyy L L+-v0+-U1U2v0-qm思思考考题题你现在浏览的是第二十一页,共72页1 1、如图所示,如图所示,MM、N N是在真空中竖直放置的两块平是在真空中竖直放置的两块平行金属板,质量为行金属板,质量为mm、电量为、电量为+q+q的质子,以极小的质子,以极小的初速度由小孔进入电场,当的初速度由小孔进入电场,当MM、N N间电压为间电压为U U时,时,粒子到达粒子到达N N板的速度为板的速度为v,如果要使这个带电粒子,如果要使这个带电粒子到达到达N N板的速度为板的速度为2 2v ,则下述方法能满足要求的

13、是,则下述方法能满足要求的是()A A、使、使MM、N N间电压增加为间电压增加为2U 2U B B、使、使MM、N N间电压增加为间电压增加为4U 4U C C、使、使MM、N N间电压不变,距离减半间电压不变,距离减半 D D、使、使MM、N N间电压不变,距离加倍间电压不变,距离加倍 MMN NU Ud d+v与与电压平方电压平方根根成正比成正比B强化练习强化练习你现在浏览的是第二十二页,共72页2 2、质量为质量为质量为质量为mm、带电量为、带电量为q q的粒子以初速度的粒子以初速度v从中线垂从中线垂直进入偏转电场,刚好离开电场,它在离开电场直进入偏转电场,刚好离开电场,它在离开电场后

14、偏转角正切为后偏转角正切为0.50.5,则下列说法中正确的是,则下列说法中正确的是,则下列说法中正确的是,则下列说法中正确的是 A A、如果偏转电场的电压为原来的一半,则粒子离开、如果偏转电场的电压为原来的一半,则粒子离开电场后的偏转角正切为电场后的偏转角正切为0.250.25 B B B B、如果带电粒子的比荷为原来的一半,则粒子离开电场、如果带电粒子的比荷为原来的一半,则粒子离开电场、如果带电粒子的比荷为原来的一半,则粒子离开电场、如果带电粒子的比荷为原来的一半,则粒子离开电场后的偏转角正切为后的偏转角正切为后的偏转角正切为后的偏转角正切为0.250.250.250.25 C C C C、

15、如果带电粒子的初速度为原来的、如果带电粒子的初速度为原来的、如果带电粒子的初速度为原来的、如果带电粒子的初速度为原来的2 2 2 2倍,则粒子离开电倍,则粒子离开电倍,则粒子离开电倍,则粒子离开电场后的偏转角正切为场后的偏转角正切为场后的偏转角正切为场后的偏转角正切为0.250.250.250.25 D D、如果带电粒子的初动能为原来的、如果带电粒子的初动能为原来的2 2 2 2倍,则粒子离倍,则粒子离倍,则粒子离倍,则粒子离开电场后的偏转角正切为开电场后的偏转角正切为开电场后的偏转角正切为开电场后的偏转角正切为0.250.250.250.25强化练习强化练习你现在浏览的是第二十三页,共72页

16、 例例3:一一束束电电子子流流经经 U=5000V 的的电电压压加加速速后后,在在距距两两极极板板等等间间距距处处垂垂直直进进入入平平行行板板间间的的匀匀强强电电场场中中,若若两两板板间间距距 d=1.0cm,板板长长 l=5.0cm,那那么么,要要使使电电子子能能从从平平行行板板间飞出,两个板之间的电压最多能加多少?间飞出,两个板之间的电压最多能加多少?你现在浏览的是第二十四页,共72页电子在同一地点沿同一直线垂直飞入偏转电电子在同一地点沿同一直线垂直飞入偏转电场,如图所示。则由此可判断(场,如图所示。则由此可判断()A A、b b和和c c同时飞离电场同时飞离电场 B B、在、在b b飞离

17、电场的瞬间,飞离电场的瞬间,a刚好打在下极板上刚好打在下极板上 C C、进入电场时,、进入电场时,c c速度最大,速度最大,a速度最小速度最小 DD、c c的动能增量最小,的动能增量最小,a和和b b的动能增量一样大的动能增量一样大 强化练习强化练习你现在浏览的是第二十五页,共72页解解析析你现在浏览的是第二十六页,共72页、三个电子在同一地点沿同一直线垂直飞入、三个电子在同一地点沿同一直线垂直飞入偏转电场,如图所示。则由此可判断(偏转电场,如图所示。则由此可判断()A A、b b和和c c同时飞离电场同时飞离电场 B B、在、在b b飞离电场的瞬间,飞离电场的瞬间,a刚好打在下极板刚好打在下

18、极板上上 C C、进入电场时,、进入电场时,c c速度最大,速度最大,a速度最小速度最小 D D、c c的动能增量最小,的动能增量最小,a和和b b的动能增量一样大的动能增量一样大 强化练习强化练习BCD你现在浏览的是第二十七页,共72页、如图,电子在电势差为如图,电子在电势差为U U1 1的加速电场中由静止开的加速电场中由静止开始加速,然后射入电势差为始加速,然后射入电势差为U U2 2的两块平行极板间的电的两块平行极板间的电场中,入射方向跟极板平行。整个装置处在真空中,场中,入射方向跟极板平行。整个装置处在真空中,重力可忽略。在满足电子能射出平行板区的条件下,重力可忽略。在满足电子能射出平

19、行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角下述四种情况中,一定能使电子的偏转角 变大的变大的是是 ()A A、U U1 1变大、变大、U U2 2变大变大 B B、U U1 1变小、变小、U U2 2变大变大C C、U U1 1变大、变大、U U2 2变小变小 D D、U U1 1变小、变小、U U2 2变小变小强化练习强化练习B你现在浏览的是第二十八页,共72页解解析析对加速过程由动能定理:对加速过程由动能定理:对偏转过程由偏转角正切公式:对偏转过程由偏转角正切公式:与粒子的与粒子的电量电量q q、质量、质量mm无关无关你现在浏览的是第二十九页,共72页、如图所示,二价氦离子和质子

20、的混合体,、如图所示,二价氦离子和质子的混合体,经同一加速电场加速后,垂直射入同一偏经同一加速电场加速后,垂直射入同一偏转电场中,偏转后,打在同一荧光屏上,转电场中,偏转后,打在同一荧光屏上,则它们(则它们()A A、侧移相同、侧移相同 B B、偏转角相同、偏转角相同 C C、到达屏上同一点、到达屏上同一点 DD、到达屏上不同点、到达屏上不同点与粒子的与粒子的电量电量q q、质、质量量mm无关无关强化练习强化练习与粒子的与粒子的电量电量q q、质、质量量mm无关无关ABC你现在浏览的是第三十页,共72页、试证明:带电粒子垂直进入偏转电场,离开电场、试证明:带电粒子垂直进入偏转电场,离开电场、试

21、证明:带电粒子垂直进入偏转电场,离开电场、试证明:带电粒子垂直进入偏转电场,离开电场时就好象是从初速度所在直线的时就好象是从初速度所在直线的时就好象是从初速度所在直线的时就好象是从初速度所在直线的中点沿直线中点沿直线中点沿直线中点沿直线离开电离开电离开电离开电场的。场的。场的。场的。x强化练习强化练习你现在浏览的是第三十一页,共72页、如图所示,有一电子、如图所示,有一电子(电量为电量为e e、质量为、质量为m)m)经经电压电压U U0 0加速后,沿平行金属板加速后,沿平行金属板A A、B B中心线进中心线进入两板,入两板,A A、B B板间距为板间距为d d、长度为、长度为L L,A A、B

22、 B板间电压为板间电压为U U,屏,屏CDCD足够大,距离足够大,距离A A、B B板右板右边缘边缘2L2L,ABAB板的中心线过屏板的中心线过屏CDCD的中心且与屏的中心且与屏CDCD垂直。试求电子束打在屏上的位置到屏中垂直。试求电子束打在屏上的位置到屏中心间的距离。心间的距离。强化练习强化练习你现在浏览的是第三十二页,共72页解解析析电子离开电场,就好象从中点沿直线离开的:电子离开电场,就好象从中点沿直线离开的:对加速过程由动能定理:对加速过程由动能定理:你现在浏览的是第三十三页,共72页、质量为质量为110110-25-25kgkg、电量为、电量为110110-16-16C C的的带电粒

23、子以带电粒子以2102106 6m/sm/s速度从水平放置的平行速度从水平放置的平行金属板金属板A A、B B中央沿水平方向飞入板间,如图所中央沿水平方向飞入板间,如图所示。已知板长示。已知板长L L10cm10cm,间距,间距d d2cm2cm,当,当ABAB间电压在间电压在 范围内时,此带电粒子能范围内时,此带电粒子能从板间飞出。从板间飞出。v0+-强化练习强化练习你现在浏览的是第三十四页,共72页v0+-解解析析对偏转过程由偏转角正切公式:对偏转过程由偏转角正切公式:或对偏转过程由侧移公式:或对偏转过程由侧移公式:你现在浏览的是第三十五页,共72页二二.带电粒子在电场中的偏转带电粒子在电

24、场中的偏转你现在浏览的是第三十六页,共72页3示波管的原理示波管的原理(1)示波器:用来观察电信号随时间变化的电子仪器。)示波器:用来观察电信号随时间变化的电子仪器。其核心部分是示波管其核心部分是示波管(2)示波管的构造:由电子枪、偏转电极和荧光屏组)示波管的构造:由电子枪、偏转电极和荧光屏组成(如图)。成(如图)。(3)原理:利用了带电粒子在电场中偏转的规律,灵)原理:利用了带电粒子在电场中偏转的规律,灵敏、直观地显示出电信号随时间变化的图线。敏、直观地显示出电信号随时间变化的图线。你现在浏览的是第三十七页,共72页三、示波管的原理三、示波管的原理产生产生高速高速飞行飞行的的电子束电子束待显

25、示待显示的的电压信号电压信号锯齿形锯齿形扫扫描电压描电压使电子沿使电子沿Y Y方向方向偏移偏移使电子沿使电子沿x x方方向向偏移偏移你现在浏览的是第三十八页,共72页你现在浏览的是第三十九页,共72页已知:已知:U1、l、YY偏转电极的电压偏转电极的电压U2、板间距、板间距d 、板端板端到荧光屏的距离到荧光屏的距离L。求:电子射出偏转电场时的偏向角正切值求:电子射出偏转电场时的偏向角正切值tan及打到及打到屏上电子的偏移量屏上电子的偏移量y。偏移量与偏移量与YY偏转偏转电极的电压电极的电压U2成正成正比比3.原理原理你现在浏览的是第四十页,共72页1 1)、如果在电极)、如果在电极XXXX之间

26、不加电压,而在之间不加电压,而在YYYY之间加之间加不变电压不变电压,使,使Y Y的电势比的电势比YY高,电高,电子将打在荧光屏的什么位置?子将打在荧光屏的什么位置?电子沿电子沿Y Y方向方向向上向上偏移偏移四、示波器的原理四、示波器的原理你现在浏览的是第四十一页,共72页2 2)、如果在电极)、如果在电极XXXX之间不加电压,而在之间不加电压,而在YYYY之间加之间加不变电压不变电压,使,使YY的电势比的电势比Y Y高,高,电子将打在荧光屏的什么位置?电子将打在荧光屏的什么位置?电子沿电子沿Y Y方方向向向下向下偏移偏移四、示波器的原理四、示波器的原理你现在浏览的是第四十二页,共72页3 3

27、)、)、如果在电极如果在电极 YY之间不加电压,但在之间不加电压,但在XX之间加之间加不变电压不变电压,使,使X的电势比的电势比X高,电子将高,电子将打在荧光屏的什么位置?打在荧光屏的什么位置?电子沿电子沿X X方向方向向里向里偏移偏移四、示波器的原理四、示波器的原理你现在浏览的是第四十三页,共72页4 4)、)、如果在电极如果在电极 YY之间不加电压,但在之间不加电压,但在XX之间加之间加不变电压不变电压,使,使X的电势比的电势比X高,电子将高,电子将打在荧光屏的什么位置?打在荧光屏的什么位置?电子沿电子沿X X方向方向向外向外偏移偏移四、示波器的原理四、示波器的原理你现在浏览的是第四十四页

28、,共72页5 5)、如果在电极)、如果在电极XXXX之间不加电压,但在之间不加电压,但在YYYY之间加如图所示的之间加如图所示的交变电压交变电压,在荧光屏上,在荧光屏上会看到什么图形?会看到什么图形?0tt0tt1 1电子沿电子沿Y Y方方向向向上向上偏移偏移四、示波器的原理四、示波器的原理你现在浏览的是第四十五页,共72页6 6)、如果在电极)、如果在电极XXXX之间不加电压,但在之间不加电压,但在YYYY之间加如图所示的之间加如图所示的交变电压交变电压,在荧光屏上会,在荧光屏上会看到什么图形?看到什么图形?t t1 1tttt2 2电子沿电子沿Y Y方方向向向下向下偏移偏移四、示波器的原理

29、四、示波器的原理你现在浏览的是第四十六页,共72页7 7)、如果在)、如果在YYYY之间加如图所示的之间加如图所示的交变电压交变电压,同时在同时在XXXX之间加之间加不变电压不变电压,使,使X X的电势比的电势比XX高高,在荧光屏上会看到什么图形?在荧光屏上会看到什么图形?0tt0tt1 1电子沿电子沿Y Y方方向向向上向上偏,沿偏,沿X X方方向向向里向里偏偏四、示波器的原理四、示波器的原理你现在浏览的是第四十七页,共72页8 8)、如果在)、如果在YYYY之间加如图所示的之间加如图所示的交变电压交变电压,同时在同时在XXXX之间加之间加不变电压不变电压,使,使X X的电势比的电势比XX高,

30、在荧光屏上会看到什么图形?高,在荧光屏上会看到什么图形?t t1 1tttt2 2电子沿电子沿Y Y方向方向向下向下偏,沿偏,沿X X方向方向向里向里偏偏四、示波器的原理四、示波器的原理你现在浏览的是第四十八页,共72页8 8)、如果在)、如果在YYYY之间加如图所示的之间加如图所示的交变电压交变电压,同时在同时在XXXX之间加之间加不变电压不变电压,使,使XX的电势比的电势比X X高,在荧光屏上会看到什么图形?高,在荧光屏上会看到什么图形?电子沿电子沿Y Y方向方向向上向上向下向下偏,沿偏,沿X X方向方向向外向外偏偏四、示波器的原理四、示波器的原理你现在浏览的是第四十九页,共72页1010

31、)、如果在)、如果在YYYY之间加如图所示的之间加如图所示的交变电交变电压压,同时在,同时在XXXX之间加之间加锯齿形扫描电压锯齿形扫描电压,在,在荧光屏上会看到什么图形?荧光屏上会看到什么图形?XYOA B CD E FA B CD E FABOCt1DEFt2四、示波器的原理四、示波器的原理你现在浏览的是第五十页,共72页如果在如果在XXXX 之间不加电压之间不加电压,而在而在YYYY之间所加的电压按图之间所加的电压按图所示的规律随时间变化,在荧光屏会看到什么图形?所示的规律随时间变化,在荧光屏会看到什么图形?YYX y随信号电压同步变化,但由于视觉暂留和荧光物质的残光特性,随信号电压同步

32、变化,但由于视觉暂留和荧光物质的残光特性,只能看到一条只能看到一条竖直的亮线竖直的亮线X示波器图象示波器图象你现在浏览的是第五十一页,共72页如果信号电压是周期性的,并且扫描电压与信号电压的周如果信号电压是周期性的,并且扫描电压与信号电压的周期相同,就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内随期相同,就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内随时间变化的稳定图象时间变化的稳定图象XYYXUXt示波器图象示波器图象你现在浏览的是第五十二页,共72页UXt扫描电压扫描电压()()的作用:同理可得亮斑在水平方向偏移随加在的作用:同理可得亮斑在水平方向偏移随加在上的上的电压而变化,若所加的电压为特定的周期

33、性变化电压则亮斑在水平方向电压而变化,若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扫描,如果扫描电压变化很快,亮斑看起来为一条来回运动扫描,如果扫描电压变化很快,亮斑看起来为一条水平的水平的亮线亮线示波器图象示波器图象YYXX你现在浏览的是第五十三页,共72页如果在如果在YYYY之间加如图所示的之间加如图所示的交变电压交变电压,同时在,同时在XXXX之间加之间加锯齿形扫描电压锯齿形扫描电压,在荧光屏上会看,在荧光屏上会看到什么图形?到什么图形?X XY YOOA AB BC CD DE EF FA A B BC CDDE EF FA AB BO OC Ct t1 1D DE EF

34、 Ft t2 2你现在浏览的是第五十四页,共72页1 1、如图所示的示波管,如果在、如图所示的示波管,如果在YYYY之间加如图所之间加如图所示的示的交变电压交变电压,同时在,同时在XXXX之间加如图所示的之间加如图所示的锯齿形锯齿形电压电压,使,使X X的电势比的电势比XX高,在荧光屏上会看到什么高,在荧光屏上会看到什么图形?图形?UxtOt1t2强化练习强化练习你现在浏览的是第五十五页,共72页谢谢合作谢谢合作!再见!再见!你现在浏览的是第五十六页,共72页1313、如图所示的示波管,如果在、如图所示的示波管,如果在YYYY之间加如图所之间加如图所示的示的交变电压交变电压,同时在,同时在XX

35、XX之间加如图所示的之间加如图所示的锯齿锯齿形电压形电压,使,使X X的电势比的电势比XX高,在荧光屏上会看到什高,在荧光屏上会看到什么图形?么图形?UxtOt1t2XYO0tt0tt1 1t t1 1ttt U U U U U ,且三点电势均减小;,且三点电势均减小;C C、E=E E=E 且不变,且不变,E E减为零;减为零;D D、U U U U U U ,且,且U U减小,减小,U U 不变,不变,U U 增大增大。AD你现在浏览的是第六十一页,共72页 如图所示,在平行板电容器正中如图所示,在平行板电容器正中有一个带电微粒。有一个带电微粒。K K闭合时,该微粒闭合时,该微粒恰好能保持

36、静止。在恰好能保持静止。在保持保持K K闭合;闭合;充电后将充电后将K K断开;两种情况下,各断开;两种情况下,各用什么方法能使该带电微粒向上运动用什么方法能使该带电微粒向上运动打到上极板?打到上极板?A.A.上移上极板上移上极板M M B.B.上移下极板上移下极板N N C.C.左移上极板左移上极板M M D.D.把下极板把下极板N N接地接地 K KM MN N答案:答案:选选B B,选选C C。例例3你现在浏览的是第六十二页,共72页 传感器是把非电学里(如速度、温度、传感器是把非电学里(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学里变化的一压力等)的变化转换成电学里变化的一种测定液面高度的电

37、容式传感器的示意种测定液面高度的电容式传感器的示意图,金属芯线与导电液体形成一个电容图,金属芯线与导电液体形成一个电容器,从电容器,从电容C大小的变化就能反映液面的大小的变化就能反映液面的升降情况,两者的关系是(升降情况,两者的关系是()AC增大表示增大表示h增大增大 BC增大表示增大表示h减小减小 CC减小表示减小表示h减小减小 DC减小表示减小表示h增大增大导电液体金属芯线电介质AC 例例4你现在浏览的是第六十三页,共72页 在点电荷在点电荷在点电荷在点电荷Q Q Q Q的电场中有的电场中有A A、B B B B两点,将质子和两点,将质子和两点,将质子和两点,将质子和粒子粒子分别从分别从A

38、 A点由静止释放,已知质子和点由静止释放,已知质子和粒子的电性相同,粒子的电性相同,带电量之比为带电量之比为1:21:21:21:2,质量之比为,质量之比为,质量之比为,质量之比为1:41:4,则到达,则到达,则到达,则到达B B点时,它们点时,它们的速度大小之比为多少?的速度大小之比为多少?Q QAB B解:质子和解:质子和解:质子和解:质子和粒子从粒子从粒子从粒子从A A A A到到到到B B B B运动过程中,运动过程中,运动过程中,运动过程中,分别应用动能定理得分别应用动能定理得分别应用动能定理得分别应用动能定理得联立联立联立联立两式可解出它们到达两式可解出它们到达两式可解出它们到达两

39、式可解出它们到达B B B B点时的速度大小之比为点时的速度大小之比为点时的速度大小之比为点时的速度大小之比为例例5:你现在浏览的是第六十四页,共72页练习一练习一:A板的电势板的电势UA0,B板的电势板的电势UB随时间的变化规律如图所示。则随时间的变化规律如图所示。则()A.若电子是在若电子是在t0时刻进入的,它将时刻进入的,它将一直向一直向B板运动板运动B.若电子是在若电子是在tT/8时刻进入的,它时刻进入的,它可能时而向可能时而向B板运动,时而向板运动,时而向A板运板运动动,最后打在最后打在B板上板上C.若电子是在若电子是在t3T/8时刻进入的,它时刻进入的,它可能时而向可能时而向B板运

40、动,时而向板运动,时而向A板运动板运动,最后打在最后打在B板上板上 D.若电子是在若电子是在tT/2时刻进入的,它时刻进入的,它可能时而向可能时而向B板、时而向板、时而向A板运动板运动t/s UB/v0U0-U0BAAB你现在浏览的是第六十五页,共72页 在平行金属板在平行金属板在平行金属板在平行金属板A A A A、B B之间加如图所示的交变电压,其频之间加如图所示的交变电压,其频之间加如图所示的交变电压,其频之间加如图所示的交变电压,其频率为率为率为率为f f f f,t=0t=0t=0t=0时刻时刻时刻时刻A A板处有一个质量为板处有一个质量为板处有一个质量为板处有一个质量为m m、电量

41、为、电量为q q q q的正离子从的正离子从的正离子从的正离子从静止开始向静止开始向静止开始向静止开始向B B板运动,重力忽略不计,求:为使离子到板运动,重力忽略不计,求:为使离子到B B B B板板时的速度最大,时的速度最大,A A、B B B B之间的距离之间的距离之间的距离之间的距离d d应满足什么条件?应满足什么条件?uOU-UtAB解:解:解:解:要使正离子到达要使正离子到达要使正离子到达要使正离子到达B B B B板的速度板的速度板的速度板的速度最大,需要正离子在电场中始终最大,需要正离子在电场中始终最大,需要正离子在电场中始终最大,需要正离子在电场中始终做加速运动,应满足做加速运

42、动,应满足做加速运动,应满足做加速运动,应满足因此因此因此因此ABABABAB之间的距离应满足之间的距离应满足之间的距离应满足之间的距离应满足练习练习 二二:你现在浏览的是第六十六页,共72页例例6 电子在电势差为电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中的两块平行极板间的电场中,入射方向跟极板平行入射方向跟极板平行.整个装置处在真空中整个装置处在真空中,重力可忽略重力可忽略.在满足电子能射出平行板区的条件下在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中下述四种情况中,一定能使电子的偏转角一定能使电子的

43、偏转角变大的是变大的是()AU1变大、变大、U2变大变大 BU1变小、变小、U2变大变大 CU1变大、变大、U2变小变小 DU1变小、变小、U2变小变小B你现在浏览的是第六十七页,共72页 如图是一个说明示波管工作的部分原理图,电子经如图是一个说明示波管工作的部分原理图,电子经过加速后以速度过加速后以速度v v v v0 0垂直进入偏转电场,离开偏转电场时偏垂直进入偏转电场,离开偏转电场时偏垂直进入偏转电场,离开偏转电场时偏垂直进入偏转电场,离开偏转电场时偏移量为移量为移量为移量为h h,两平行板间距为,两平行板间距为,两平行板间距为,两平行板间距为d d,电压为,电压为U U,板长为,板长为

44、L L L L,每单位,每单位电压引起的偏移量(电压引起的偏移量(h/Uh/Uh/Uh/U)叫做示波管的灵敏度,为了提高)叫做示波管的灵敏度,为了提高)叫做示波管的灵敏度,为了提高)叫做示波管的灵敏度,为了提高灵敏度,可采用的办法是(灵敏度,可采用的办法是(灵敏度,可采用的办法是(灵敏度,可采用的办法是()A.A.A.A.增加两极板间的电势差增加两极板间的电势差U U B.B.B.B.尽可能缩短板长尽可能缩短板长尽可能缩短板长尽可能缩短板长L L C.C.C.C.尽可能减小板间距尽可能减小板间距d d D.D.使电子的入射速度使电子的入射速度v v v v0 0大些大些 hv0C C先找到物理

45、量表达式先看常量后看变量先定性判断后定量计算例例7:你现在浏览的是第六十八页,共72页 带电粒子射入两块平行极板间的匀强电场中,入带电粒子射入两块平行极板间的匀强电场中,入射方向跟极板平行,重力忽略射方向跟极板平行,重力忽略.若初动能为若初动能为若初动能为若初动能为E Ek k,则离开,则离开电场时的动能为电场时的动能为2E2Ek k,如果初速度增为原来的,如果初速度增为原来的2 2倍,则倍,则离开电场时的动能为(离开电场时的动能为()A.3EA.3EA.3EA.3Ek k B.4E B.4E B.4E B.4Ek k C.17E C.17Ek k/4 D.9E/4 D.9Ek k/2/2 C

46、 C过程一过程一过程一过程一:过程二过程二过程二过程二:解:带电粒子在匀强电场中做类平抛运动解:带电粒子在匀强电场中做类平抛运动解:带电粒子在匀强电场中做类平抛运动解:带电粒子在匀强电场中做类平抛运动联立联立联立联立两式可得两式可得两式可得两式可得联立联立联立联立式可得式可得式可得式可得练习三:练习三:你现在浏览的是第六十九页,共72页例例8 水平放置的两块平行金属板长水平放置的两块平行金属板长l=5cm,两板间,两板间距距d=1cm,两板间电压为,两板间电压为U=90V,且上板带正电,一,且上板带正电,一个电子沿水平方向以速度个电子沿水平方向以速度v0=2.0107m/s,从两板中,从两板中

47、央射入,求:央射入,求:(1)电子偏离金属板的侧位移是多少?)电子偏离金属板的侧位移是多少?(2)电子飞出电场时的)电子飞出电场时的 速度是多少?速度是多少?(3)电子离开电场后,)电子离开电场后,打在屏上的打在屏上的P点,点,若若s=10cm,求,求 OP的长的长dyxsly0OPMo(1)0.49cm,(,(2)2.04107m/s,(3)0.025m AB你现在浏览的是第七十页,共72页思考:1、上题中YOP与偏转电压UAB的关系?2、若UAB按如图规律变化P点如何移动?3、若UAB按如图规律变化P点如何移动?oABdyxsly0OPM图1.5-13UABtUABt你现在浏览的是第七十一

48、页,共72页 例例4 4:离子发生器发射出一束质量为:离子发生器发射出一束质量为mm,电荷量为,电荷量为q q的负的负离子,从静止离子,从静止 经加速电压经加速电压U U 1 1 加速后,获得速度加速后,获得速度v v0 0 ,并,并沿垂直于电场线方向射入两平行板中央,受偏转电压沿垂直于电场线方向射入两平行板中央,受偏转电压U U2 2作作用后,以速度用后,以速度离开电场,已知平行板长为离开电场,已知平行板长为,两板间距离,两板间距离为为d d,1 1)离子在偏转电场中运动)离子在偏转电场中运动 的时间、加速度、速度的时间、加速度、速度 的大小;的大小;2 2)离子在离开偏转电场时)离子在离开偏转电场时 的沿电场方向的偏移量和的沿电场方向的偏移量和 偏转角的正切值。偏转角的正切值。l+-u u1 1dv v0 0 求:求:你现在浏览的是第七十二页,共72页

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