高中物理第一章靜電場第6講勻強電場中電勢差與電場強課件

第一章靜電場第6講勻強電場中電勢差與電場強度

的關(guān)系示波管原理1.理解在勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系：UAB＝Ed或E＝

，了解其適用條件.2.了解示波管的構(gòu)造和工作原理，掌握帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)問題.目標(biāo)定位二、示波管的原理對點檢測自查自糾欄目索引一、勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系1.關(guān)系式：UAB＝

.物理意義：勻強電場中兩點間的電勢差等于

與這兩點間

的乘積.2.場強的大?。篍＝

.物理意義：勻強電場中電場強度等于沿場強方向每

上的電勢差.3.沿電場線的方向電勢越來越

.答案一、勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系知識梳理Ed場強沿電場線方向的距離單位距離低例1如圖1所示，實線為電場線，虛線為等勢面，φa＝50V，φc＝20V，則a、c連線中點b的電勢φb為(

)A.等于35V

B.大于35VC.小于35V

D.等于15V典例精析解析答案圖1C總結(jié)提升總結(jié)提升UAB＝Ed只適用于勻強電場的定量計算，在非勻強電場中，不能進(jìn)行定量計算，但可以定性地分析有關(guān)問題.(1)如圖1中電場線分布可知，ab段上任一點的場強都大于bc段上任一點的場強，由U＝Ed知，Uab＞Ubc.(2)在同一幅等勢面圖中，若相鄰等勢面間的電勢差取一定值，相鄰等勢面間的間距越小(等勢面越密)，場強E＝

就越大.例2如圖2所示，A、B是勻強電場中相距4cm的兩點，其連線與電場方向成60°角，兩點間的電勢差為200V，則電場強度大小為(

)圖2A.8V/m B.50V/mC.5×103

V/m D.1×104

V/mD解析答案總結(jié)提升返回總結(jié)提升關(guān)于場強E的幾個表達(dá)式的比較(1)E＝

是電場強度的定義式，適用于任意電場.(2)E＝

是真空中點電荷電場強度的決定式，只適用于真空中的點電荷.(3)E＝

是勻強電場中電場強度與電勢差間的關(guān)系式，只適用于勻強電場.返回1.構(gòu)造示波管是示波管的核心部件，外部是一個抽成真空的玻璃殼，內(nèi)部主要由

(由發(fā)射電子的燈絲、加速電極組成)、

(由一對X偏轉(zhuǎn)電極板和一對Y偏轉(zhuǎn)電極板組成)和

組成，如圖3所示.答案知識梳理二、示波管的原理圖3電子槍偏轉(zhuǎn)電極熒光屏2.原理：(1)電子在電子槍中被加速脫離陰極的電子在電場力的作用下

，陰極和陽極間的電壓U0越高，由qU0＝

知，電子獲得的速度

.答案加速越大(2)電子在勻強電場中偏轉(zhuǎn)如圖4甲所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，以初速度v0垂直于電場方向進(jìn)入兩平行板間場強為E的勻強電場，極板間距離為d

，兩極板間電勢差為U，板長為l.圖4①運動性質(zhì)

沿初速度方向：做速度為

的

運動.沿電場力方向：做初速度為

的勻加速直線運動，加速度為a＝

＝

的勻

直線運動.答案v0勻速直線零加速②運動規(guī)律答案【深度思考】例3如圖5所示，在P板附近有一電子由靜止開始向Q板運動，則關(guān)于電子到達(dá)Q時的速率與哪些因素有關(guān)的下列解釋正確的是(

)典例精析解析答案A.兩極板間的距離越大，加速的時間就越長，則獲得的速率越大B.兩極板間的距離越小，加速的時間就越短，則獲得的速率越小C.兩極板間的距離越小，加速度就越大，則獲得的速率越大D.與兩板間的距離無關(guān)，僅與加速電壓U有關(guān)圖5D總結(jié)提升總結(jié)提升1.兩類帶電體(1)基本粒子：如電子、質(zhì)子、α粒子、離子等，除特殊說明外，一般忽略粒子的重力(但并不忽略質(zhì)量).(2)帶電微粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除特殊說明外，一般不忽略重力.2.處理加速問題的分析方法(1)根據(jù)帶電粒子所受的力，用牛頓第二定律求出加速度，結(jié)合運動學(xué)公式確定帶電粒子的速度、位移等.(2)一般應(yīng)用動能定理來處理問題，若帶電粒子只受電場力作用：解析答案例4如圖6為一真空示波管的示意圖，電子從燈絲K發(fā)出(初速度可忽略不計)，經(jīng)燈絲與A板間的電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場中(偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強電場)，電子進(jìn)入M、N間電場時的速度與電場方向垂直，電子經(jīng)過電場后打在熒光屏上的P點.已知M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長為L，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不計電子受到的重力及它們之間的相互作用力.(1)求電子穿過A板時速度的大?。粓D6解析答案(2)求電子從偏轉(zhuǎn)電場中射出時的偏移量；圖6解析電子沿極板方向做勻速直線運動，沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運動.設(shè)電子在偏轉(zhuǎn)電場中運動的時間為t，加速度為a，電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的偏移量為y.由牛頓第二定律和運動學(xué)公式有解析答案總結(jié)提升(3)若要電子打在熒光屏上P點的上方，可采取哪些措施？圖6解析減小加速電壓U1或增大偏轉(zhuǎn)電壓U2.答案見解析返回總結(jié)提升無論粒子的質(zhì)量m、電荷量q如何，只要經(jīng)過同一電場U1加速，再垂直進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場U2，它們飛出時的偏移量y相同(y＝

，偏轉(zhuǎn)角θ(tanθ＝

自己證明)也相同.所以同性粒子運動軌跡完全重合.返回解析答案對點檢測1234A.此公式適用于計算任何電場中A、B兩點間的電勢差B.A點和B點間距離越大，則這兩點的電勢差越大C.公式中d是指A點和B點之間的距離D.公式中的d是A、B兩個等勢面間的垂直距離解析公式E＝

只適用于勻強電場，A錯，公式中的d是A、B兩個等勢面間的垂直距離，A點和B點間距離大，等勢面間的垂直距離不一定大，故B、C錯，D正確.D解析答案1234圖7(1)兩板間的場強是____________；1.2×103V/m解析答案1234圖7(2)電場中有P1和P2兩點，P1點離A板0.5cm，P2點離B板也是0.5cm，P1和P2兩點間的電勢差U12＝________.解析P1、P2兩點間沿場強方向的距離：d′＝4cm.所以U12＝Ed′＝1.2×103×4×10－2V＝48V.48V3.(帶電粒子在電場中的加速)如圖8所示，M和N是勻強電場中的兩個等勢面，相距為d，電勢差為U，一質(zhì)量為m(不計重力)、電荷量為－q的粒子，以速度v0通過等勢面M射入兩等勢面之間，則該粒子穿過等勢面N的速度應(yīng)是(

)解析答案1234圖81234答案C4.(帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn))一束電子流在經(jīng)U＝5000V的加速電壓加速后，在距兩極板等距離處垂直進(jìn)入平行板間的勻強電場，如圖9所示.若兩板間距離d＝1.0cm，板長l＝5.0