帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)-完整版課件

選修3—1靜電場(chǎng)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、帶電粒子的重力是否忽略1、基本粒子：如電子、質(zhì)子、離子、α粒子等在沒有明確指出或暗示時(shí)重力一般忽略不計(jì)。2、帶電顆粒：如油滴、液滴、塵埃、帶電小球在沒有明確指出或暗示時(shí)重力一般不能忽略。１、動(dòng)力學(xué)方法：二、帶電粒子的加速ABUdE+Fv由牛頓第二定律：由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：2、動(dòng)能定理：ABUdE+v由動(dòng)能定理：一、帶電粒子的加速1、在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中,如何計(jì)算？只能選擇動(dòng)能定理思考：例與練1

下列粒子由靜止經(jīng)加速電壓為U的電場(chǎng)加速后，哪種粒子動(dòng)能最大（）哪種粒子速度最大（）

A、質(zhì)子B、電子C、氘核D、氦核DB與電量成正比與比荷平方根成正比思考：4.若粒子以初速度V0沿垂直場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，粒子的運(yùn)動(dòng)情況如何？2、若帶正電粒子以V0由正極板向負(fù)極板運(yùn)動(dòng)呢？qU=mv2—mv02udv0qmvv=3、若帶正電粒子以V0由負(fù)極板向正極板運(yùn)動(dòng)呢？三、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)ld+-----------+++++++++++Uv0q、m三、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)ld+-----------+++++++++++Uv0q、mF+vv0vyyθ偏轉(zhuǎn)角偏轉(zhuǎn)距離三、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)類平拋運(yùn)動(dòng)與粒子比荷q/m成正比與粒子初速度v0平方成反比與電場(chǎng)的屬性U、l、d有關(guān)三、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)與粒子比荷q/m成正比與粒子初速度v0平方成反比與電場(chǎng)的屬性U、l、d有關(guān)類平拋運(yùn)動(dòng)試證明：帶電粒子垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開電場(chǎng)時(shí)就好象是從初速度所在直線的中點(diǎn)沿直線離開電場(chǎng)的。

重要推論一θx例與練2如圖所示，有一帶電粒子（不計(jì)重力）緊貼A板沿水平方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U1時(shí)，帶電粒子沿軌跡①從兩板正中間飛出；當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U2時(shí)，帶電粒子沿軌跡②落到B板中間。設(shè)兩次射入電場(chǎng)的水平速度相同，則兩次的電壓之比U1：U2為（）A．1:1B．1:2C．1:4D．1:8D四、帶電粒子的加速和偏轉(zhuǎn)L++++++------φvv0vy+_U1U2v0-qmy重要推論二靜止的帶電粒子經(jīng)同一電場(chǎng)加速，再垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，射出粒子的偏轉(zhuǎn)角度和偏轉(zhuǎn)距離與粒子的q、m無關(guān)。

例與練3

讓一價(jià)氫離子、一價(jià)氦離子和二價(jià)氦離子的混合物經(jīng)過同一加速電場(chǎng)由靜止開始加速，然后在同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)里偏轉(zhuǎn)，在通過加速電場(chǎng)時(shí)獲得的動(dòng)能是否相同？通過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，它們是否會(huì)分為三股？請(qǐng)說明理由。U1_U2-qm+++++++φv0v0y------vyv解析：通過加速電場(chǎng)時(shí)獲得的動(dòng)能Ek=qU,加速電壓相同，二價(jià)氦離子電荷量最大，所以二價(jià)氦離子獲得動(dòng)能最大。U1_U2-qm+++++++φv0v0y------vyv粒子的偏轉(zhuǎn)量和偏轉(zhuǎn)角由加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)決定，所以三種粒子不可能分開為三股。課堂小結(jié)1、電場(chǎng)中帶電粒子重力可否忽略問題3、兩個(gè)重要推論2、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（1）加速勻變速直線運(yùn)動(dòng)

處理方法：①力與運(yùn)動(dòng)規(guī)律或②動(dòng)能定理（2）偏轉(zhuǎn)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

處理方法：運(yùn)動(dòng)的合成與分解類平拋運(yùn)動(dòng)五、示波管的原理產(chǎn)生高速飛行的電子束待顯示的電壓信號(hào)鋸齒形掃描電壓使電子沿Y方向偏移使電子沿x方向偏移五、示波管的原理1、如果在電極XX’之間不加電壓，而在YY’之間加不變電壓，使Y’的電勢(shì)比Y高，電子將打在熒光屏的什么位置？電子沿Y方向向下偏移1、如果在電極XX’之間不加電壓，但在YY’之間加不變電壓，使Y的電勢(shì)比Y’高，電子將打在熒光屏的什么位置？

如果在電極YY’之間不加電壓，但在XX’之間加不變電壓，使X的電勢(shì)比X’高，電子將打在熒光屏的什么位置？電子沿X方向向里偏移五、示波管的原理1、如果在電極XX’之間不加電壓，但在YY’之間加不變電壓，使Y的電勢(shì)比Y’高，電子將打在熒光屏的什么位置？

如果在電極YY’之間不加電壓，但在XX’之間加不變電壓，使X的電勢(shì)比X’高，電子將打在熒光屏的什么位置？電子沿X方向向里偏移五、示波管的原理五、示波管的原理1、如果在電極XX’之間不加電壓，但在YY’之間加不變電壓，使Y的電勢(shì)比Y’高，電子將打在熒光屏的什么位置？

如果在電極YY’之間不加電壓，但在XX’之間加不變電壓，使X’的電勢(shì)比X高，電子將打在熒光屏的什么位置？電子沿X方向向外偏移五、示波管的原理2、如果在電極XX’之間不加電壓，但在YY’之間加如圖所示的交變電壓，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？0<t<t1電子沿Y方向向上偏移五、示波管的原理2、如果在電極XX’之間不加電壓，但在YY’之間加如圖所示的交變電壓，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？t1<t<t2電子沿Y方向向下偏移五、示波管的原理3、如果在YY’之間加如圖所示的交變電壓，同時(shí)在XX’之間加不變電壓，使X的電勢(shì)比X’高，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？0<t<t1電子沿Y方向向上偏，沿X方向向里偏五、示波管的原理3、如果在YY’之間加如圖所示的交變電壓，同時(shí)在XX’之間加不變電壓，使X的電勢(shì)比X’高，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？t1<t<t2電子沿Y方向向下偏，沿X方向向里偏五、示波管的原理3、如果在YY’之間加如圖所示的交變電壓，同時(shí)在XX’之間加不變電壓，使X’的電勢(shì)比X高，在熒光屏上會(huì)看到什