新帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)上課用

1、若為勻強(qiáng)電場(chǎng)：若為勻強(qiáng)電場(chǎng)：adv22FqUammd如何計(jì)算1V的電壓使電子獲得的動(dòng)能、速度？一、 帶電粒子在電場(chǎng)中的加速計(jì)算1930221.6100.910qUvm5610/ms非勻強(qiáng)電場(chǎng)同樣適用非勻強(qiáng)電場(chǎng)同樣適用如何計(jì)算1V的電壓使電子獲得的動(dòng)能、速度？一、 帶電粒子在電場(chǎng)中的加速計(jì)算212qUmv2qUvmvU可以運(yùn)用功能關(guān)系求解可以運(yùn)用功能關(guān)系求解5610/ms一、 帶電粒子在電場(chǎng)中的加速【思考】加速質(zhì)子和加速電子有何區(qū)別？【思考】加速質(zhì)子和加速電子有何區(qū)別？+-vv0 L Ly-二、 帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)+vy【思考】物體在重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)和帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)有什么共同點(diǎn)和不

2、同點(diǎn)？+-v vv v0 0v vy y+_U0Uv v0 0 L L20012qUmv204qULqU d-qmy00tanyvatvvtan2yL0 xLv t22012qULymd v22012qULymd v204ULU d20qU Lmd v02ULU d02qULeU d2L三、三、 先加速再偏轉(zhuǎn)先加速再偏轉(zhuǎn)+-v vv v0 0v vy y+_U0Uv v0 0 L L-qmy0 xLv t22012eULymd v2L三、三、 先加速再偏轉(zhuǎn)先加速再偏轉(zhuǎn)Y0()tan()222LLULYLLU d,L,YU YUU的變化反映了 的變化，可以顯示變化的波形。四、四、 示波器的原理示

3、波器的原理如果在如果在YYYY之間加如圖所示的之間加如圖所示的交變電壓交變電壓，同，同時(shí)在時(shí)在XXXX之間加之間加鋸齒形掃描電壓鋸齒形掃描電壓，在熒光，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？屏上會(huì)看到什么圖形？XYOA B CD E FA B CD E FABOCt1DEFt2四、四、 示波器的原理示波器的原理一、利用電場(chǎng)使帶電粒子加速一、利用電場(chǎng)使帶電粒子加速二、利用電場(chǎng)使帶電粒子偏轉(zhuǎn)二、利用電場(chǎng)使帶電粒子偏轉(zhuǎn)從動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)角度分析從動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)角度分析從做功和能量的角度分析從做功和能量的角度分析類似平拋運(yùn)動(dòng)類似平拋運(yùn)動(dòng)的分析方法的分析方法粒子在與電場(chǎng)垂直的方向上做粒子在與電場(chǎng)垂直的方向上做勻速直線

4、運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)粒子在與電場(chǎng)平行的方向上做粒子在與電場(chǎng)平行的方向上做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)課堂小結(jié)課堂小結(jié)3、某些帶電體是否考慮重力，要根據(jù)題目暗示或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來判定要不要考慮重力：1、帶電的基本粒子：如電子，質(zhì)子，粒子，正負(fù)離子等。這些粒子所受重力和電場(chǎng)力相比小得多，除非有說明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力。（但并不能忽略質(zhì)量）。2、帶電微粒：如帶電小球、液滴、塵埃等。除非有說明或明確的暗示以外，一般都考慮重力。思考與討論：思考與討論：謝 謝+-v vv v0 0v vy yv v0 0 L Ly-xd沿沿v v0 0方向：勻速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)為方向：勻速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)為x

5、 x方向方向垂直垂直v v0 0方向：勻加速直線運(yùn)動(dòng)、初速為零。設(shè)為方向：勻加速直線運(yùn)動(dòng)、初速為零。設(shè)為y y方向方向22201122qU xyatmd voxv tmdqUa xovvyvat研究方法：運(yùn)動(dòng)的合成與分解+-v vv v0 0v vy y+_U0Uv v0 0 L L-qmy2LY,L思考：如何求電子打在屏上的動(dòng)能思考：如何求電子打在屏上的動(dòng)能222200()xyeULvvvvmdv20102UeUeymvd【例題1】 U=2500V。設(shè)電子剛剛離開金屬絲時(shí)的速度為零。求電子穿出時(shí)的速度與動(dòng)能。（已知電子的帶電量e=-1.610-19C，質(zhì)量m=0.910-30kg）一、 帶電

6、粒子在電場(chǎng)中的加速電場(chǎng)力做功與場(chǎng)強(qiáng)是否勻強(qiáng)無關(guān)，與運(yùn)動(dòng)路徑也無關(guān)，動(dòng)能定理也適用于非勻強(qiáng)電場(chǎng)。若粒子的初速度為零若粒子的初速度為零, ,則則: :212qUmv若粒子的初速度不為零若粒子的初速度不為零, ,0221122qUmvmv123()nkq UUUUE 從上世紀(jì)80年代開始發(fā)展起來的、基于先進(jìn)加速器技術(shù)的散裂中子源是目前世界上最先進(jìn)的中子源。其基本原理是用高能強(qiáng)流質(zhì)子加速器產(chǎn)生能量在1GeV以上的質(zhì)子束轟擊重元素靶（如鎢或鈾），在靶中發(fā)生散裂反應(yīng)，產(chǎn)生大量的中子。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，數(shù)以系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，數(shù)以1010億計(jì)的電子就億計(jì)的電子就將從這條加速管中以接近光速?zèng)_進(jìn)將從這條加速管中以接近光速?zèng)_進(jìn)

7、儲(chǔ)存環(huán)中發(fā)生碰撞儲(chǔ)存環(huán)中發(fā)生碰撞 北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)加速器的起點(diǎn)北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)加速器的起點(diǎn) 正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)是一個(gè)使正負(fù)電子產(chǎn)生對(duì)撞的設(shè)備，它將各種粒子(如質(zhì)子、電子等)加速到極高的能量，然后使粒子轟擊一固定靶。通過研究高能粒子與靶中粒子碰撞時(shí)產(chǎn)生的各種反應(yīng)研究其反應(yīng)的性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)新粒子、新現(xiàn)象。直到北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)建成并投入運(yùn)行之后，中國(guó)才終于有條件作為東道國(guó)組織多國(guó)科學(xué)家參與的、大規(guī)模的物理實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行中方為主的國(guó)際合作?！斑@樣的好處在于，我們隨時(shí)可以掌握國(guó)際高能物理的最新動(dòng)態(tài)，精準(zhǔn)地判斷研究方向，及時(shí)啟動(dòng)國(guó)際高能【例2】如圖所示，真空中兩個(gè)相同極板Y與Y的長(zhǎng)度L=6.0cm，相距d=2c

8、m，極板間的電壓U=200V。一個(gè)電子沿平行于板面的方向射入電場(chǎng)中，射入時(shí)的速度v0=3.0107m/s。求電子射出電場(chǎng)時(shí)沿垂直于板面方向偏移的距離y和偏轉(zhuǎn)的角度+-vv0 L Ly-d二、 帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)【思考】物體在重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)和帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)有什么不同點(diǎn)？【例2】如圖所示，真空中兩個(gè)相同極板Y與Y的長(zhǎng)度L=6.0cm，相距d=2cm，極板間的電壓U=200V。一個(gè)電子沿平行于板面的方向射入電場(chǎng)中，射入時(shí)的速度v0=3.0107m/s。求電子射出電場(chǎng)時(shí)沿垂直于板面方向偏移的距離y和偏轉(zhuǎn)的角度+-vv0 L Ly-d二、 帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)【思考】物體在重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)和帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)有什么不同點(diǎn)？【例2】如圖所示，真空中兩個(gè)相同極板Y與Y的長(zhǎng)度L=6.0cm，相距d=2cm，極板間的電壓U=200V。一個(gè)電子沿平行于板面的方向射入電場(chǎng)中，射入時(shí)的速度v0=3.0107