2.3带电粒子在电场中的运动(下)

2.3带电粒子在电场中的运动一、带电粒子在电场中的加速+-例题：在加上电压U并处于真空中的金属板间有一正电荷q，质量为m，只在电场力作用下从静止释放，电荷将做什么运动？q•FAB例题：在加上电压U并处于真空中的金属板间有一正电荷q，质量为m，只在电场力作用下以初速度Vo释放，电荷将做什么运动？求电荷到达负极板时的速度？22/vqUm可得2/qUm2可得v2211022tWqUmVmV根据FqUammd1。运用运动学和动力学方法求解，设板间距为d,因电场力为恒力，所以有2。运用能量观点求解22212vvad根据注：该方法不仅适用于匀强电场也适用于非匀强电场。例题1：实验表明，炽热的金属丝可以发射电子。在炽热金属丝和金属板间加以电压U=2500V，从炽热金属丝发射出的电子在真空中被加速后，从金属板的小孔穿出。电子射出后的速度有多大？设电子刚从金属丝射出时的速度为零。-U+金属丝金属板VE电子的质量为0.91×10-30kg，电子的电荷量e=1.6×10-19C解：金属丝和金属板间的电场虽然不是匀强电场，但仍可用可得代入数据得：v=3.0×107m/s2eUvm2102WeUmv一、带电粒子(微粒)在电场中的直线加速问题基本思路：先判断是什么电场，分析物体受力情况及运动性质。1.在匀强电场中(1)牛顿第二定律与运动规律综合处理;(2)应用能量（动能定理）的观点分析问题；2.在非匀强电场中应用能量(动能定理）分析问题.2211022tWqUmVmV2211022tWEqdqUmVmV如图一带电粒子以垂直匀强电场的场强方向以初速度v0射入电场，若不计粒子的重力，带电粒子将做什么运动？lv0d++++++-------qF二、带电粒子在匀强电场中的偏转-qy垂直电场方向：匀速直线运动沿电场方向：初速为零的匀加速直线运动mU2++++++------dLFv0垂直电场方向:沿电场方向:ay=F/m=qE/m=qU/md运动分析Vt2=V02+Vy2做类似平抛运动qEqUymmdVattt222111222qEqUmmdyatttVx=V0X=V0tv0-qφymU2++++++------dLFvtv0vy例题3两个相同极板Y与的长度，相距d=2cm，极板间的电压U=200V。一个电子沿平行于板面的方向射入电场中，射入时的速度。把两板间的电场看做匀强电场，求电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y和偏转的角度θ。Ycm0.6lm/s70100.3v例题3：一电子水平射入如图所示的电场中，射入时的速度V0=3.0X107m/s.两极板的长度为L=6.0cm，相距d=2cm，极板间电压U=200V.4)如何求电子离开电场时的速度？yv0++++++φVyVtV0++++++------φv0vy+_U1U2v0LmqUv102122202242dULUvLmdqUy12202tandULUmdvLqU-qm三、加速和偏转一体y三、带电粒子先加速后偏转在电子技术中的应用——示波管。构造--+-++-xx'yy'电子枪偏转电极荧光屏课堂小节1．带电粒子在匀强电场中的运动：加速和偏转。处理方法：运动学观点或能的观点。2．示波管的构造及工作原理。三、示波管的原理（管内抽成真空）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、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？XYOABCDEFABCDEFABOCt1DEFt2Y’x’15、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UxtOt1t215、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UxtOt1t2XYO0tt1t1tt2