帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)ppt課件

1、第九節(jié)第九節(jié) 帶電粒子在電場中的帶電粒子在電場中的 加速和偏轉(zhuǎn)加速和偏轉(zhuǎn) 1;.2問題問題1：帶電粒子只受電場力在電場中可能做什么運動？條件是什么？：帶電粒子只受電場力在電場中可能做什么運動？條件是什么？ 勻速直線運動勻速直線運動勻變速直線運動勻變速直線運動勻變速曲線運動（含類平拋運動）勻變速曲線運動（含類平拋運動）勻速圓周運動勻速圓周運動非勻變速曲線運動非勻變速曲線運動3一加速一加速: 1在勻強場中加速：在勻強場中加速：例例1.真空真空,兩極板兩極板AB，電壓，電壓U，板距，板距d， 粒子：粒子：m、+q、V0=0 求求Vt？+ABU+-F如圖，不計重力如圖，不計重力法（一）運動和力的觀點法

2、（一）運動和力的觀點adVt22mqEa dUE mqUtV2法（二）能量法（二）能量動能定理動能定理： KEW0221tmVqU 或能量守恒或能量守恒：0221tmVqU 增減電KE42非勻強場：非勻強場：AB+qFAB電壓電壓U， 求求Vt？ 動能定理：動能定理：0221tmVqU 結(jié)論：無論是否勻強電場，電場力的功取決于結(jié)論：無論是否勻強電場，電場力的功取決于qU。）5例例2已知如圖，燈絲熱發(fā)射電子，電源電壓已知如圖，燈絲熱發(fā)射電子，電源電壓U、U/.試說明電子在三個空間的運動性質(zhì)試說明電子在三個空間的運動性質(zhì)當當UU/.時，電流計中有無電流？時，電流計中有無電流？ UU/.時，電流計中

3、有無電流？時，電流計中有無電流？ A G B U U/ C解：解：變加速，勻速，勻減速。變加速，勻速，勻減速。 由動能定理：由動能定理： UU/.時，有時，有0/KEeUeU粒子不能到粒子不能到C板。板。 U U/.時時, 0/KEeUeU粒子能到粒子能到C板。表中有點流。板。表中有點流。 678二偏轉(zhuǎn)二偏轉(zhuǎn) (不計重力不計重力)V0如圖：設(shè)加速電壓如圖：設(shè)加速電壓U；偏轉(zhuǎn)電壓；偏轉(zhuǎn)電壓U，板長，板長l，板間距離，板間距離d；帶電粒子；帶電粒子+，初速為，初速為0。 U1 U2L進入偏轉(zhuǎn)場類平拋；進入偏轉(zhuǎn)場類平拋； F2Vt水平：勻直。水平：勻直。豎直：初速為豎直：初速為0，勻加速直線。，勻加

4、速直線。1加速：加速：02120mVqU1=F192偏轉(zhuǎn)：偏轉(zhuǎn)： U1 U2lVtF 加速度：加速度：mdqUmqEa2穿過偏轉(zhuǎn)場的時間：穿過偏轉(zhuǎn)場的時間：0Vlt 側(cè)位移：側(cè)位移：2 22 21 1a at ty yy2 2V Vl lm md dq qU U2 21 1) )( (0 02 2=K K0 02 22 24 4d dE El lq qU U=2 22 22 22 2d dP Pm ml lq qU U=1 12 22 21 12 22 24 4d dU Ul lU U4 4d dq qU UL Ll lq qU U 經(jīng)同一電場加速、進入同一偏經(jīng)同一電場加速、進入同一偏轉(zhuǎn)電場，

5、側(cè)位移與轉(zhuǎn)電場，側(cè)位移與q q、m m無關(guān)無關(guān)。10偏轉(zhuǎn)角：偏轉(zhuǎn)角：tg00VatVVy=12202022qdUlqUpqEmlEqElmvqElk2偏轉(zhuǎn)：偏轉(zhuǎn)： U1 U2LVtFyV0Vy 末速度：末速度：202VVVyt 速度的反向延長線與入射方向的交點的位置：速度的反向延長線與入射方向的交點的位置：比較比較：tan2Ly 或或2/tanLy 交交“水平位移水平位移”的中點。的中點。11應(yīng)用：陰極射線管應(yīng)用：陰極射線管12 打到屏上：打到屏上：y/=y+Stan（L/2+S）tan2偏轉(zhuǎn)：偏轉(zhuǎn)： U1 U2LVtFyV0VySy/偏轉(zhuǎn)過程中的動能定理：偏轉(zhuǎn)過程中的動能定理：若只對豎直方向

6、若只對豎直方向2022121mVmVtF電電yF電電yqUy 0212tmV F電電y1314示波管示波管+_15tU. . .16UXt. . .17. .18tU. .19UXt20UXttU212223242526組成：電子槍、偏轉(zhuǎn)電極、熒光屏。組成：電子槍、偏轉(zhuǎn)電極、熒光屏。問題問題1：如果想使電子束在屏上：如果想使電子束在屏上y軸方向上下運動，應(yīng)加什么樣的偏轉(zhuǎn)電壓軸方向上下運動，應(yīng)加什么樣的偏轉(zhuǎn)電壓Uy？1電子束豎直方向運動電子束豎直方向運動ydULUUyy124電子束隨電子束隨Uy的變化成正比變化。的變化成正比變化。 問題問題2：若：若Uy=Umsint，則電子束如何運動？，則電子束如何運動？tUy三三.示波管原理示波管原理 U1 U2LVtFySy/XY27XyTx=Ty,2電子束水平方向運動電子束水平方向運動Xy問題問題3：要使電子束在：要使電子束在x軸上自左至右勻速運動，應(yīng)加什么樣軸上自左至右勻速運動，應(yīng)加什么樣的電壓？的電壓？xdULUUxx124同理：同理： 且且Uxt可得可得x