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1、带电粒子在电带电粒子在电 场中的运动场中的运动、动力学方法： 一、带电粒子在电场中的加速ABUdE+Fv由牛顿第二定律：由运动学公式：初速度不 为零呢？只适用于 匀强电场2、动能定理： ABUdE+v由动能定理：也适用于非 匀强电场一、带电粒子在电场中的加速1 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、氦核例与练与电量成正比与比荷平方 根成正比2 2、如图所示，M、N是在真空中竖直放置的两块 平行金属板，质量为m、电量为+q的带电粒子， 以极小的初速度由小孔进入电场，当M、N间电 压为U时，粒子到达N板的
2、速度为v，如果要使这 个带电粒子到达N板的速度为2v ，则下述方法能 满足要求的是（ ） A、使M、N间电压增加为2U B、使M、N间电压增加为4U C、使M、N间电压不变，距离减半 D、使M、N间电压不变，距离加倍 例与练MNUd+v与电压平方 根成正比3 3、如图所示的电场中有A、B两点，A、B的电势 差UAB100V，一个质量为m=2.010-12kg、 电量为q=-5.010-8C的带电粒子，以初速度v0 =3.0103m/s由A点运动到B点，求粒子到达B 点时的速率。（不计粒子重力）例与练A-v0B q为负二、带电粒子在匀强电场中的偏转ld +- - - - - - - - - -
3、- + + + + + + + + + Uv0 q、m二、带电粒子在匀强电场中的偏转ld +- - - - - - - - - - - + + + + + + + + +Uv0 q、mF+vv0vyy偏转角侧移二、带电粒子在匀强电场中的偏转类平抛运动 与粒子比荷q/m成正比与粒子初速度v0平方成反比与电场的属性U、l、d有关二、带电粒子在匀强电场中的偏转与粒子比荷q/m成正比与粒子初速度v0平方成反比与电场的属性U、l、d有关类平抛运动4 4、质量为质量为mm、带电量为、带电量为q q的粒子以初速度的粒子以初速度v v从中线从中线 垂直进入偏转电场，刚好离开电场，它在离开电垂直进入偏转电场，刚
4、好离开电场，它在离开电 场后偏转角正切为场后偏转角正切为0.50.5，则下列说法中正确的是，则下列说法中正确的是 （ ）A A、如果偏转电场的电压为原来的一半，则粒子、如果偏转电场的电压为原来的一半，则粒子 离开电场后的偏转角正切为离开电场后的偏转角正切为0.250.25B B、如果带电粒子的比荷为原来的一半，则粒子、如果带电粒子的比荷为原来的一半，则粒子 离开电场后的偏转角正切为离开电场后的偏转角正切为0.250.25C C、如果带电粒子的初速度为原来的、如果带电粒子的初速度为原来的2 2倍，则粒子倍，则粒子 离开电场后的偏转角正切为离开电场后的偏转角正切为0.250.25D D、如果带电粒
5、子的初动能为原来的、如果带电粒子的初动能为原来的2 2倍，则粒子倍，则粒子 离开电场后的偏转角正切为离开电场后的偏转角正切为0.250.25例与练偏转角正切与 比荷成正比偏转角正切与 初动能成反比偏转角正切与 电压成正比5 5、质子、质子( (质量为质量为mm、电量为、电量为e)e)和二价氦离子和二价氦离子( ( 质量为质量为4m4m、电量为、电量为2e)2e)以相同的以相同的初动能初动能垂垂 直射入同一偏转电场中，离开电场后，它直射入同一偏转电场中，离开电场后，它 们的偏转角正切之比为们的偏转角正切之比为 ，侧移之，侧移之 比为比为 。例与练与电量成正比与电量成正比6、如图，电子在电势差为U
6、1的加速电场中由静止 开始加速，然后射入电势差为U2的两块平行极板间 的电场中，入射方向跟极板平行。整个装置处在真 空中，重力可忽略。在满足电子能射出平行板区的 条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角 变大的是 （ ） A、U1变大、U2变大 B、U1变小、U2变大 C、U1变大、U2变小 D、U1变小、U2变小例与练析与解对加速过程由动能定理：对偏转过程由偏转角正切公式：与粒子的电量q 、质量m无关7 7、如图所示，二价氦离子和质子的混合体、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，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
7、偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上 ，则它们（，则它们（ ）A A、侧移相同、侧移相同B B、偏转角相同、偏转角相同C C、到达屏上同一点、到达屏上同一点DD、到达屏上不同点、到达屏上不同点例与练与粒子的电量q 、质量m无关8 8、三个电子在同一地点沿同一直线垂直飞、三个电子在同一地点沿同一直线垂直飞 入偏转电场，如图所示。则由此可判断（入偏转电场，如图所示。则由此可判断（ ）A A、 b b和和c c同时飞离电场同时飞离电场B B、在、在b b飞离电场的瞬间，飞离电场的瞬间，a a刚好打在下极刚好打在下极 板上板上C C、进入电场时，、进入电场时，c c速度最大，速度最大，a a速度最小速
8、度最小DD、c c的动能增量最小，的动能增量最小，a a和和b b的动能增量一样大的动能增量一样大 例与练析与解9 9、试证明：带电粒子垂直进入偏转电场，离开电、试证明：带电粒子垂直进入偏转电场，离开电 场时就好象是从初速度所在直线的场时就好象是从初速度所在直线的中点沿直线中点沿直线离离 开电场的。开电场的。 例与练x10、如图所示，有一电子(电量为e、质量为 m)经电压U0加速后，沿平行金属板A、B中 心线进入两板，A、B板间距为d、长度为L ， A、B板间电压为U，屏CD足够大，距离 A、B板右边缘2L，AB板的中心线过屏CD 的中心且与屏CD垂直。试求电子束打在屏 上的位置到屏中心间的距
9、离。 例与练析与解电子离开电场，就好象从中点沿直线离开的：对加速过程由动能定理：11、质量为110-25kg、电量为110-16C 的带电粒子以2106m/s速度从水平放置的 平行金属板A、B中央沿水平方向飞入板间， 如图所示。已知板长L10cm，间距d 2cm，当AB间电压在 范围内时 ，此带电粒子能从板间飞出。例与练v0+ + + + + - - - - - v0+ + + + + - - - - - 析与解对偏转过程由偏转角正切公式：或对偏转过程由侧移公式：三、示波管的原理产生高速飞 行的电子束待显示的 电压信号锯齿形扫 描电压使电子沿Y 方向偏移使电子沿x 方向偏移三、示波管的原理1、
10、如果在电极XX之间不加电压，而在 YY之间加不变电压，使Y的电势比Y高 ，电子将打在荧光屏的什么位置？电子沿Y方 向向上偏移三、示波管的原理1、如果在电极XX之间不加电压，而在 YY之间加不变电压，使Y的电势比Y高 ，电子将打在荧光屏的什么位置？电子沿Y方 向向下偏移三、示波管的原理1、如果在电极XX之间不加电压，但在 YY之间加不变电压，使Y的电势比Y高 ，电子将打在荧光屏的什么位置？如果在电极 YY之间不加电压，但在 XX之间加不变电压，使X的电势比X高 ，电子将打在荧光屏的什么位置？电子沿X方 向向里偏移三、示波管的原理1、如果在电极XX之间不加电压，但在 YY之间加不变电压，使Y的电势
11、比Y高 ，电子将打在荧光屏的什么位置？如果在电极 YY之间不加电压，但在 XX之间加不变电压，使X的电势比X高 ，电子将打在荧光屏的什么位置？电子沿X方 向向外偏移三、示波管的原理2、如果在电极XX之间不加电压，但在 YY之间加如图所示的交变电压，在荧光屏 上会看到什么图形？0tt1电子沿Y 方向向上偏移三、示波管的原理2、如果在电极XX之间不加电压，但在 YY之间加如图所示的交变电压，在荧光屏 上会看到什么图形？t1tt2电子沿Y 方向向下偏移三、示波管的原理3、如果在YY之间加如图所示的交变电压 ，同时在XX之间加不变电压，使X的电势 比X高，在荧光屏上会看到什么图形？0tt1电子沿Y 方
12、向向上偏，沿 X方向向里偏三、示波管的原理3、如果在YY之间加如图所示的交变电压 ，同时在XX之间加不变电压，使X的电势 比X高，在荧光屏上会看到什么图形？t1tt2电子沿Y 方向向下偏，沿 X方向向里偏三、示波管的原理3、如果在YY之间加如图所示的交变电压 ，同时在XX之间加不变电压，使X的电 势比X高，在荧光屏上会看到什么图形？电子沿Y方向向 上向下偏，沿X 方向向外偏三、示波管的原理4、如果在YY之间加如图所示的交变电压 ，同时在XX之间加锯齿形扫描电压，在荧 光屏上会看到什么图形？XYOA B CD E FA B CD E FABOCt1D EFt212、如图所示的示波管，如果在YY之
13、间加如图 所示的交变电压，同时在XX之间加如图所示的 锯齿形电压，使X的电势比X高，在荧光屏上会 看到什么图形？例与练UxtOt1t213、如图所示的示波管，如果在YY之间加如图 所示的交变电压，同时在XX之间加如图所示的 锯齿形电压，使X的电势比X高，在荧光屏上会 看到什么图形？例与练UxtOt1t2XYO0tt1t1tt214、真空室中电极K发出电子（初速不计），经过 电压为U1的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A 、B间的中心线射入板中，板长L，相距为d，在两 板间加上如图乙所示的正弦交变电压，前半个周期 内B板的电势高于A板的电势，已知电子的质量为 m，带电量为e，不计电子重力，求： （1）电子进入AB板时的初速度； （2）要使所有的电子都能离开AB板，图乙中电压 的最大值U0需满足什么条件？ （3）在荧光屏上 会看到什么图形？例与练设电子进入AB板时的初速度为v0设电子在偏转电压为U0时进入AB板间析与解
