帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)第1頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月★帶電粒子在電場(chǎng)中要受到哪些力的作用？★對(duì)于像質(zhì)子、電子、離子等帶電微粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，我們?cè)鯓犹幚硭鼈兊氖芰Γ繋щ娏Ｗ釉陔妶?chǎng)中通常要受到重力和靜電力質(zhì)子、電子、離子等帶電微粒所受重力一般遠(yuǎn)小于靜電力，重力可以忽略。重力勢(shì)能就可以不考慮。研究運(yùn)動(dòng)前的”熱身”第2頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受靜電力對(duì)粒子產(chǎn)生加速度，改變粒子的速度。靜電力（合外力）對(duì)粒子做功，改變粒子的動(dòng)能?！飵щ娏Ｗ釉趧驈?qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)?帶電粒子在均強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受靜電力是恒力,產(chǎn)生恒定的加速度，所以帶電粒子在均強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)跟物體在重力場(chǎng)中的自由落體和拋體運(yùn)動(dòng)相似.★帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，靜電力對(duì)粒子的運(yùn)動(dòng)有什么效果？第3頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月★研究帶電粒子運(yùn)動(dòng)的主要工具：靜電力加速度靜電力的功動(dòng)能定理F=qEa=F/mW=qU第4頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月粒子的運(yùn)動(dòng)像重力場(chǎng)中的什么運(yùn)動(dòng)？E+q不計(jì)粒子重力F=qEV0=0自由落體，你答對(duì)了第5頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月粒子的運(yùn)動(dòng)像重力場(chǎng)中的什么運(yùn)動(dòng)？V0F=qE不計(jì)粒子重力-q豎直上拋運(yùn)動(dòng)，你答對(duì)了E第6頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月粒子的運(yùn)動(dòng)像重力場(chǎng)中的什么運(yùn)動(dòng)？EF=qE+qV0不計(jì)粒子重力平拋運(yùn)動(dòng)，你答對(duì)了E第7頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月１、動(dòng)力學(xué)方法：一、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速UABdE+Fv由牛頓第二定律：由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：初速度不為零呢？只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)

第8頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、動(dòng)能定理：ABUdE+v由動(dòng)能定理：也適用于非勻強(qiáng)電場(chǎng)一、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速第9頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月如圖所示的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，A、B的電勢(shì)差UAB＝100V，一個(gè)質(zhì)量為m=2.0×10-12kg、電量為q=-5.0×10-8C的帶電粒子，以初速度v0=3.0×103m/s由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，求粒子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速率。（不計(jì)粒子重力）例與練A-v0Bq為負(fù)第10頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

如圖所示，A、B為平行金屬板電容器，兩板間的距離為d，在A板的缺口的正上方距離為h的P處，有一靜止的、質(zhì)量為m、帶電量為+q的液滴由靜止開始自由落下，若要使液滴不落在B板上，兩板間場(chǎng)強(qiáng)至少為多大？?jī)砂彘g的電壓U至少為多大？

例與練mgmgqE對(duì)全過(guò)程由動(dòng)能定理：第11頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)ld+--------+++++++++Uv0q、m第12頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)ld+-----------+++++++++Uv0q、mF+vv0vyyθ偏轉(zhuǎn)角側(cè)移量第13頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(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)第14頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(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)第15頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)論：帶電粒子垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開電場(chǎng)時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線交水平位移的中點(diǎn)，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。

θx第16頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、如圖，電子在電勢(shì)差為U1的加速電場(chǎng)中由靜止開始加速，然后射入電勢(shì)差為U2的兩塊平行極板間的電場(chǎng)中，入射方向跟極板平行。整個(gè)裝置處在真空中，重力可忽略。在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下，下述四種情況中，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變小例與練第17頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月析與解對(duì)加速過(guò)程由動(dòng)能定理：對(duì)偏轉(zhuǎn)過(guò)程由偏轉(zhuǎn)角正切公式：與粒子的電量q、質(zhì)量m無(wú)關(guān)第18頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、如圖所示，有一電子(電量為e、質(zhì)量為m)經(jīng)電壓U0加速后，沿平行金屬板A、B中心線進(jìn)入兩板，A、B板間距為d、長(zhǎng)度為L(zhǎng)，A、B板間電壓為U，屏CD足夠大，距離A、B板右邊緣2L，AB板的中心線過(guò)屏CD的中心且與屏CD垂直。試求電子束打在屏上的位置到屏中心間的距離。例與練第19頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月析與解電子離開電場(chǎng)，就好象從中點(diǎn)沿直線離開的：θ對(duì)加速過(guò)程由動(dòng)能定理：第20頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、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方向偏移第21頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、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方向向上偏移第22頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、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方向向下偏移第23頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、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方向向里偏移第24頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、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方向向外偏移第25頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、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方向向上偏移第26頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、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方向向下偏移第27頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、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方向向里偏第28頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、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