《人教高中物理选修31课件19带电粒子在电场中的运动共21》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教高中物理选修31课件19带电粒子在电场中的运动共21（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1.9 带电粒子在电场中的运动,回顾与思考,1、动能定理,2、平抛运动：水平方向的匀速直线运动 竖直方向自由落体运动,3、 带电粒子：即基本粒子：如电子、质子、粒子、离子等除有说明或明确的暗示外，一般都不考虑重力，但不能忽略质量。 带电质点：如带电液滴、油滴、尘埃颗粒、小球等，除有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。,学习目标,带电粒子的加速,1. 动力学角度 带电粒子做匀变速直线运动： 2. 功能角度分析 粒子只受静电力作用，静电力做的功等于粒子动能的变化量。,若初速度为 0 ，则： 若初速度不为 0，则：,带电粒子的偏转,动力学分析 带电粒子以初速度v0垂直进入平行板产生的匀强电场中，受
2、到与初速度方向垂直的静电力的作用做匀变速曲线运动，是类平抛运动。 2. 运动的分析 （1）在垂直于电场线方向上不受任何力，做匀速直线运动。 （2）在平行于电场线方向，受到静电力做初速度为0 的匀加速直线运动。,偏转角,侧移,3. 深入探究,d,U,v0,q、m,F,v,v0,vy,y,粒子受力情况：仅受电场力： 粒子在极板间运动的时间： 粒子在极板间运动的加速度： 粒子射出电场时的偏转距离： 粒子离开电场时竖直方向的速度： 粒子射出电场时速度的偏转角满足：,由此可得到两个结论： 初速度相同的带电粒子，无论m、q是否相同，只要 q/m 相同，则偏转距离 y 和偏转角度 都相同。 初动能相同的带电
3、粒子，只要 q 相同，无论 m 是否相同，则偏转距离 y 和偏转角度 都相同。,4. 粒子做类平抛运动的推论 （1）不同的带电粒子由静止经过同一加速电场（U1）加速后，又进入同一偏转电场（U2），则它们的运动轨迹必然重合。 不同的带电粒子由静止经过同一加速电场（U1）加速后， 由动能定理得 粒子加速后的速度为,进入偏转电场后沿静电力方向的分速度 偏转角的正切值 粒子的偏转距离 偏转角与偏转距离都与m、q无关，它们的运动轨迹必然重合,（2）粒子从偏转电场射出时，其速度v的反向延长线过水平位移的中点。 粒子偏转距离 粒子射出速度的方向延长线交中线于O点，O点到电场右边缘为x，则,思考 若考虑带电粒
4、子的重力且重力方向与静电力方向相同，轨迹还是抛物线吗？为什么？ 是，因为重力与静电力在同一个方向，F合=mg+Eq，F合恒定且与初速度垂直，粒子仍做类平抛运动。 2. 若带电粒子的重力方向与静电力方向相反，当粒子垂直进入匀强电场中时，轨迹可能是什么图线？ 若mg=Eq，则粒子做匀速直线运动，轨迹是直线；若mg Eq ，则轨迹为抛物线。,示波管的原理,作用：观察电信号随时间变化的情况 组成：示波管（内部是真空的）、电子枪、偏转电极和荧光屏组成。,产生高速飞行的电子束,使电子沿Y方向偏移,使电子沿x方向偏移,3.原理 如果在电极XX之间不加电压，但在YY之间加不变的电压，使Y的电势比Y高(有时说这
5、种情况是”Y正、Y负”)，电子束运动过程中受哪个方向的力?电子将打在荧光屏的什么位置？,如果在YY 之间不加电压，而在XX 之间加不变的电压，（X正、X 负），电子将打在荧光屏的什么位置？,示波管实际工作时，竖直偏转电极和水平偏转电极都加上电压，一般加在竖直偏转电极上的电压是要研究的信号，加在水平偏转方向的是扫描电压，若二者周期相同，在荧光屏上就会显示出信号电压随时间变化的波形图。,课堂小结,巩固训练,例1下列粒子由静止经加速电压为U的电场加速后，哪种粒子动能最大（ ），哪种粒子速度最大（ ） A、质子 B、电子 C、氘核 D、氦核,B,D,例2. 如图所示，二价氦离子和质子的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们（ ） A、侧移相同 B、偏转角相同 C、到达屏上同一点 D、到达屏上不同点,ABC,
