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1、第1章 第9节 带电粒子在电场中的运动第1页，此课件共46页哦1带电粒子的加速(1)基本粒子的受力特点：对于质量很小的基本粒子，如电子、质子等，由于在电场中受到的静电力远_重力，重力一般可以_大于忽略(2)初速度为零的带电粒子(质量为 m，电量为 q)，经过电势差为 U 的电场加速后，根据动能定理有 qU_，则速度 v_.第2页，此课件共46页哦2带电粒子在匀强电场中的偏转(1)进入电场的方式：以初速度 v0_电场线方向进入匀强电场垂直(2)运动特点与规律匀速v0t沿初速度方向做_运动，x_.沿电场力方向做_运动，初速度为零的匀加速at加速度 a_ ，速度 vy_，位移 y_.qUmd 第3页
2、，此课件共46页哦3示波器的核心部件是示波管，示波管的原理图如图 191 所示，示波管主要由_ 、_和_三部分组成图 191电子枪偏转电极荧光屏第4页，此课件共46页哦4如图 192 所示，在点电荷Q 的电场中，一带电量为q 的粒子的初速度 v0 恰与电场线方向相同，则粒子在开始运动后，将()图 192A沿电场线 QP 做匀加速直线运动B沿电场线 QP 做变减速直线运动C沿电场线 QP 做匀速直线运动D会偏离电场线 QP 做曲线运动第5页，此课件共46页哦解析：电场力与速度方向在同一直线上，不可能做曲线运动，D 错；电场力不为零，且大小变化，A、C 错答案：B第6页，此课件共46页哦5三个不同
3、粒子(不计重力)以相同初速度从同一点沿相同方向垂直进入同一偏转电场，结果形成如图 193 所示的不同轨迹由轨迹我们可以判断三者在电场中运动的时间关系是()AtatbtcBtatbtcCtatbtcDtatctPB它们运动的加速度 aQaPC它们所带的电荷量之比qPqQ12图 199D它们的动能增加量之比EkPEkQ12第24页，此课件共46页哦答案：C第25页，此课件共46页哦【触类旁通触类旁通】2(双选)三个粒子在同一点沿同一方向同时垂直飞入偏转电场，出现了如图 1910 所示的运动轨迹，由此可判断()A在 b 飞离电场的同时，a 刚好打在负极板上Bb 和 c 同时飞离电场图 1910C进入
4、电场时，a、b 的速度一样大D动能的增加值 c 最小，a 和 b 一样大第26页，此课件共46页哦答案:AD第27页，此课件共46页哦知识点知识点 3 示波管的示波管的原理原理示波管的结构如图1911所示，示波管主要由_、_和_三部分组成管内抽成_，电子枪通电后发射_，电子在电子枪与正极板之间被电场作用加速，然后进入_电场偏转电极一般有相互_的两组，一组控制_偏转，一组控制_偏转电子经过偏转电场后打到荧光屏上使荧光粉发光电子枪偏转电极荧光屏真空电子偏转垂直水平竖直第28页，此课件共46页哦图 1911第29页，此课件共46页哦1示波器：用来观察电信号随时间变化情况的仪器其核心部件是示波管2示波
5、管的构造：电子枪、偏转电极、荧光屏3工作原理：利用带电粒子在电场中的加速和偏转的运动规律4亮斑：如果偏转电极 XX和 YY之间都没加电压，则电子枪射出的电子沿直线传播，打在荧光屏中心，在那里产生一个亮斑第30页，此课件共46页哦5信号电压和扫描电压(1)信号电压：YY所加的待测信号的电压，即竖直偏转电压(2)扫描电压：XX上仪器自身的锯齿形电压，即水平偏转电压(3)若所加扫描电压和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变化的图象第31页，此课件共46页哦【例 3】(双选)示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图 1912 所示如果在荧光屏上P 点出
6、现亮斑，那么示波管中的()图 1912A极板 X 应带正电C极板 Y 应带正电B极板 X应带正电D极板 Y应带正电第32页，此课件共46页哦解析：由于电子在水平方向偏向 X 板，故 X 板带正电，A对；在竖直方向上偏向 Y 板，故 Y 板带正电，C 对答案：AC第33页，此课件共46页哦【触类旁通触类旁通】3(双选)如图 1913 所示，是一个示波管工作的原理图，电子经加速电压加速后以速度 v0 垂直电场方向进入偏转电场，离开电场时偏移量为 h，两平行板间的距离为 d，电势差为)为了提高灵敏度，可采用下列哪些方法(A增加两板间的电势差 UB尽可能使板长 l 做得长些C尽可能使两板间的距离 d
7、减小些D使电子的射入速度 v0 大些图 1913第34页，此课件共46页哦答案：BC第35页，此课件共46页哦1带电粒子先加速后偏转分析此类问题的基本方法：(1)分析带电粒子在电场中的运动问题通常用力和运动的观点或功能观点选择解题的方法是优先从功能关系角度考虑，应用功能关系列式简单、方便，不易出错(2)带电粒子被加速，在匀强电场中做匀加速直线运动，在非匀强电场中做变速运动，解决问题的方法是利用动能定理带电粒子在电场中的偏转问题也可以选择动能定理求解，但只能求出速度的大小，不能求出速度的方向，涉及方向问题，必须采用把运动分解的方法第36页，此课件共46页哦(3)对带电粒子的偏转问题要特别注意分析
8、粒子的重力是否可以忽略，当重力不可以忽略且电场力的方向与重力方向在一条直线上时，a(电场力的方向与重力反向)，或 aqEmgm(电场力的方向与重力同向)，粒子的运动性质、求解问题的思路方法与不受重力时相同(4)处理问题时对带电粒子进行受力分析、运动特点分析，同时对力做功情况分析是选择规律、正确解题的关键第37页，此课件共46页哦【例 4】一束电子流在经 U5 000 V 的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图 1914 所示若两板间距 d1.0 cm，板长 l5.0 cm，那么要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最大能加多大电压？图 1914第38页，此课件共46
9、页哦第39页，此课件共46页哦【触类旁通触类旁通】4如图 1915 所示，静止的电子在加速电压为 U1 的电场的作用下从 O 点经 P 板的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的电场，在偏转电压 U2 的作用下偏转一段距离现使 U1 加)倍，要想使电子的运动轨迹不发生变化，应该(A使 U2 加倍B使 U2 变为原来的 4 倍C使 U2 变为原来的15D使 U2 变为原来的12图 1915第40页，此课件共46页哦解析：要使电子轨迹不变，则应使电子进入偏转电场后，任一水平位移 x 所对应的偏转距离 y 保持不变，则有答案：A第41页，此课件共46页哦2带电体在电场中的运动解决这类问题的常用方法：(1
10、)带电体在电场中的运动问题，务必要考虑重力作用，同时要准确进行受力分析(2)方法一：利用力和运动的关系，即牛顿运动定律和匀变速直线运动规律的结合但必须注意此方法只适应于合外力为恒力的情形(3)方法二：利用功能关系，即动能定理此方法无论合外力为恒力还是变力，运动轨迹是直线还是曲线，均可采用必须注意重力做功与电场力做功的特点第42页，此课件共46页哦【例 5】如图 1916 所示，在距地面一定高度的位置以初速度 v0 向右水平抛出一个质量为 m、电荷量为 q 的带负电小球，小球的落地点与抛出点之间有一段相应的水平距离(水平射程)若在空间上加一竖直方向的匀强电场，使小球的水平射程变为原来的12，求此电场的场强大小和方向图 1916第43页，此课件共46页哦第44页，此课件共46页哦【触类旁通触类旁通】5(双选)如图 1917 所示，有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球，从平行板电场中的 P 点以相同的水平初速度垂直于 E 进入电场，它们分别落到 A、B、C 三点，则可判断()A落到 A 点的小球带正电，落到B 点的小球不带电B三小球在电场中运动时间相等C三小球到达正极板时的动能关系是：EkAEkBEkC图 1917D三小球在电场中运动的加速度关系是：aCaBaA第45页，此课件共46页哦答案：AD第46页，此课件共46页哦