帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)

帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)彩電的顯像管1.帶電粒子(不計(jì)重力)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).勻變速直線運(yùn)動(dòng)(速度與電場(chǎng)線方向平行)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)(速度與電場(chǎng)線方向有一定夾角)勻變速運(yùn)動(dòng)一.預(yù)備知識(shí)2.平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法和規(guī)律.二.帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)(不計(jì)重力，初速度垂直于電場(chǎng)方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng))1)粒子在與電場(chǎng)垂直的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)2)粒子在與電場(chǎng)平行的方向上做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)

l++++++-------qvv0vyydＵvxv0t=vy=aty=v0F=α

=tanα

離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)偏移量:離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)角:在電場(chǎng)中飛行時(shí)間:小結(jié)小結(jié):帶電粒子初速度垂直于電場(chǎng)方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)的問(wèn)題就是一個(gè)類平拋的問(wèn)題?！锪Ｗ釉谂c電場(chǎng)垂直的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)★粒子在與電場(chǎng)平行的方向上做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)三.兩點(diǎn)引申加速和偏轉(zhuǎn)合為一體偏轉(zhuǎn)后打到屏上隨堂練習(xí)小結(jié):帶電粒子初速度垂直于電場(chǎng)方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)的問(wèn)題就是一個(gè)類平拋的問(wèn)題?！锪Ｗ釉谂c電場(chǎng)垂直的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)★粒子在與電場(chǎng)平行的方向上做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)三.兩點(diǎn)引申加速和偏轉(zhuǎn)合為一體偏轉(zhuǎn)后打到屏上綜合練習(xí)本節(jié)小結(jié)1.如圖所示,帶電粒子(不計(jì)重力)以速度v0進(jìn)入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng),速度方向與極板平行,當(dāng)粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)量為y.已知極板長(zhǎng)為L(zhǎng),極板間的距離為d,兩極板間的電壓為U.在保證粒子不打在極板上的情況下,能使偏轉(zhuǎn)量y加倍的是:A.使粒子射入的初速度v0加倍B.使兩極板間的電壓U加倍C.使極板間的距離d加倍D.使極板的長(zhǎng)度L加倍

2.如圖所示,電荷量相等的兩種粒子P1和P2先后以相同的初速度從O點(diǎn)射入勻強(qiáng)電場(chǎng),初速度垂直于電場(chǎng)方向,偏轉(zhuǎn)之后分別打在極板上的B、C點(diǎn),且AB=BC.不計(jì)粒子重力.則P1、P2的質(zhì)量之比m1:m2為:A.1:4

B.1:2

C.2:1

D.4:1

3.平行板電容器內(nèi)部有勻強(qiáng)電場(chǎng),一束離子從左側(cè)垂直于電場(chǎng)方向射入,出現(xiàn)如圖所示的a、b、c三種偏轉(zhuǎn)軌跡:A.若射入的初速度相同,則a、b的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同B.若射入的初速度相同,則b、c的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同C.若射入的是同一種離子,則a、b的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同D.若射入的是同一種離子,則b、c的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同

返回例:離子發(fā)生器發(fā)射出一束質(zhì)量為m,電荷量為q的負(fù)離子,從靜止經(jīng)加速電壓U0加速后,獲得速度,并沿垂直于電場(chǎng)線方向射入兩平行板中央,受偏轉(zhuǎn)電壓U作用后,以速度Ｖ離開(kāi)電場(chǎng),已知平行板長(zhǎng)為l,兩板間距離為d.則離子在離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏移量和速度偏轉(zhuǎn)角的正切值.

l++++++------u0dv0

l++++++-------qyv0Fα

u0vyv0偏移量:速度偏轉(zhuǎn)角的正切值：總結(jié):分析:由動(dòng)能定理:偏移量和速度偏轉(zhuǎn)角的正切值和帶電粒子q、m無(wú)關(guān),只取決于思考隨堂練習(xí)加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓.

l++++++-------qyv0Fα

u0vyv0偏移量:速度偏轉(zhuǎn)角的正切值：總結(jié):分析:由動(dòng)能定理:偏移量和速度偏轉(zhuǎn)角的正切值和帶電粒子q、m無(wú)關(guān),只取決于加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓.思考隨堂練習(xí)思考題：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(guò)同一加速電場(chǎng)由靜止開(kāi)始加速,然后在同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)里偏轉(zhuǎn),在通過(guò)加速電場(chǎng)時(shí)獲得的動(dòng)能是否相同？通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí),它們是否會(huì)分為三股？請(qǐng)說(shuō)明理由.答案:通過(guò)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.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)的電壓決定,所以三種粒子不可能分開(kāi)為三股.返回如圖所示,電子在電勢(shì)差為U1的加速電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),然后射入電勢(shì)差為U2的兩塊平行板間的電場(chǎng)中,入射方向跟平行板平行,整個(gè)裝置處于真空中.在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下,下列四種情況中,一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角θ變大的是:A.U1變大,U2變大B.U1變小,U2變大C.U1變大,U2變小D.U1變小,U2變小

返回

l++++++-------qyv0Fα

u0vyv0y’Dα

偏轉(zhuǎn)后打到屏上:返回示波器原理1.質(zhì)子()和粒子()從同一位置垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入平行金屬板之間的勻強(qiáng)電場(chǎng),并從另一側(cè)射出.以下說(shuō)法中正確的是:⑴如果它們是以相同速度進(jìn)入的,則運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比是

.⑵如果它們是以相同動(dòng)能進(jìn)入的,則偏轉(zhuǎn)距離之比是

.⑶如果它們是以相同動(dòng)量進(jìn)入的,則偏轉(zhuǎn)角正切之比是

.2.如圖所示,平行金屬板A、B相距為d,兩板間電壓為U,A板電勢(shì)高.在A板上放一小粒鈷60,它不斷地向A板右側(cè)空間放出質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子.粒子是向各個(gè)方向射出的,速度大小均為v.B板上涂有熒光粉,粒子打在B板上時(shí)會(huì)使B板發(fā)光.B板上發(fā)光面的面積是

.

(設(shè)粒子不會(huì)被B板反射,兩板足夠長(zhǎng))

返回本節(jié)知識(shí)總結(jié)：質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子(不計(jì)重力)以平行于極板的速度進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng).已知極板長(zhǎng)L,兩極板間距d,兩極板間電壓U.⑴若v0已知,則粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)量y=，偏轉(zhuǎn)角的正切tanθ=