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《第06節(jié)示波器的奧秘.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、一、帶電粒子的加速二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)三、示波管的原理1.6示波器的奧秘-帶電粒子的加速和偏轉(zhuǎn)一、帶電粒子的加速在真空中有一對平行金屬板，兩板間加以電壓U。兩板間有一正電荷q的帶電粒子。在電場力的作用下，由靜止開始從正極板向負(fù)極板運(yùn)動(dòng)，到達(dá)負(fù)極板時(shí)的速度有多大？(不考慮粒子的重力）qUm+_帶電粒子的加速d1、受力分析2、運(yùn)動(dòng)分析3、解決方法（是否考慮重力）注意：忽略重力但并不忽略質(zhì)量.提取題目信息的幾點(diǎn)注意：2.帶電微粒：如帶電小球、液滴、油滴、塵埃等。除非有說明或明確的暗示以外，一般要考慮重力。3.某些帶電體是否考慮重
2、力，要根據(jù)題目暗示或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來判定。1.帶電的基本粒子：電子、質(zhì)子、離子、粒子等微觀帶電粒子所受重力一般遠(yuǎn)小于電場力，重力可以忽略（有說明或暗示除外）。上一頁例題qUm+_帶電粒子的加速d1、受力分析:水平向右的電場力F＝Eq=qU/dF2、運(yùn)動(dòng)分析:初速度為0，a=qU/md的向右勻加速直線運(yùn)動(dòng)。解法一動(dòng)力學(xué)解法二動(dòng)能定理思考題如兩極板間不是勻強(qiáng)電場該用何種方法求解？為什么？電場力做功與是否是勻強(qiáng)電場無關(guān)，與運(yùn)動(dòng)路徑也無關(guān)，動(dòng)能定理仍適用！結(jié)論：在處理電場對帶電粒子的加速問題時(shí)，一般采用動(dòng)能定理進(jìn)行處理。例題1：熾熱的
3、金屬絲可以發(fā)射電子。在熾熱金屬絲和金屬板間加以電壓U=2500V，從熾熱金屬絲發(fā)射出的電子在真空中被加速后，從金屬板的小孔穿出。電子射出小孔后的速度有多大？設(shè)電子剛從金屬絲射出時(shí)的速度為0。解一：由動(dòng)能定理可得代入數(shù)據(jù)得：電子重力可以忽略.1【單】如圖所示，M、N是在真空中豎直放置的兩塊平行金屬板，質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子(不計(jì)重力)，以極小的初速度由小孔進(jìn)入電場，當(dāng)M、N間電壓為U時(shí)，粒子到達(dá)N板的速度為v，如果要使這個(gè)帶電粒子到達(dá)N板的速度為2v，則下述方法能滿足要求的是（）A、使M、N間電壓增加為2U B、使
4、M、N間電壓增加為4U C、使M、N間電壓不變，距離減半D、使M、N間電壓不變，距離加倍MNUd+v與電壓平方根成正比B帶電粒子在電場中做勻加速運(yùn)動(dòng)2[單]如圖所示，在某一真空中，只有水平向右的勻強(qiáng)電場和豎直向下的重力場，在豎直平面內(nèi)有初速度為v0的帶電微粒，恰能沿圖示虛線由A向B做直線運(yùn)動(dòng)．那么（ ?。〢．微粒帶正、負(fù)電荷都有可能B．微粒做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C．微粒做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．微粒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)微粒做直線運(yùn)動(dòng)的條件是速度方向和合外力的方向在同一條直線上，只有微粒受到水平向左的電場力才能使得合力方向與速度方向相反且在
5、同一條直線上，由此可知微粒所受的電場力的方向與場強(qiáng)方向相反，則微粒必帶負(fù)電，且運(yùn)動(dòng)過程中微粒做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確．B微粒在電場中做勻減速直線運(yùn)動(dòng)82頁11設(shè)電場強(qiáng)度為E，小球帶電量為q，因小球做直線運(yùn)動(dòng)，它受的電場力qE和重力mg的合力必沿此直線，如圖：mg=qEtanθ由此可知，小球做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為：一勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向是水平的（如圖）．一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電的小球，從O點(diǎn)出發(fā)，初速度的大小為v0，在電場力與重力的作用下，恰能沿與場強(qiáng)的反方向成θ角的直線運(yùn)動(dòng)。求小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)其電勢能與在O點(diǎn)的電勢能之
6、差。82頁11設(shè)電場強(qiáng)度為E，小球帶電量為q，因小球做直線運(yùn)動(dòng)，它受的電場力qE和重力mg的合力必沿此直線，如圖：mg=qEtanθ由此可知，小球做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為：3.【單】如圖所示，水平向右的勻強(qiáng)電場場強(qiáng)為E，在電場中的同一豎直線有A、B兩點(diǎn)相距為h，用外力F將質(zhì)量為m，帶電量為+q的微粒從A點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，則（ ?。〢．外力F的方向?yàn)樨Q直向上B．外力F的方向?yàn)樗较蜃驝．外力F的大小為mg+qED．外力F做的功為mghD微粒在電場中做勻速直線運(yùn)動(dòng)【解答】解：A、電荷受重力、電場力和外力平衡，電場力方向水平
7、向右，根據(jù)共點(diǎn)力平衡，知外力的方向與重力和電場力合力的方向相反，斜向上．大小為F=故A、B、C錯(cuò)誤．D、根據(jù)動(dòng)能定理知，電場力不做功，重力負(fù)功，有：WF-mgh=0，所以WF=mgh．故D正確．在場強(qiáng)E＝104N/C的水平勻強(qiáng)電場中，有一根長l＝15cm的細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一個(gè)質(zhì)量m＝3g、電荷量q＝2×10－6C的帶正電小球，當(dāng)細(xì)線處于水平位置時(shí)，小球從靜止開始釋放，g取10m/s2．求：(1)小球到達(dá)最低點(diǎn)B的過程中重力勢能、電勢能分別變化了多少？(2)若取A點(diǎn)電勢為零，小球在B點(diǎn)的電勢能、電勢分別為多大
8、？(3)小球到B點(diǎn)時(shí)速度為多大？繩子張力為多大？82頁12二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)如圖，在真空中水平放置一對金屬板YY’，板間距離為d。在兩板間加以電壓U，一正電荷量為q，質(zhì)量為m的帶電粒子從極板中央以水平速度v0射入電場并最終離開電場。試分析帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)情況。(不計(jì)粒子的重力)LYY′U++++++------
