帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)之偏轉(zhuǎn)

物理教科版第六章靜電場帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)之偏轉(zhuǎn)及綜合問題的分析定向移動(dòng)1．帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)(1)條件分析：帶電粒子垂直于電場線方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場．(2)運(yùn)動(dòng)性質(zhì):

運(yùn)動(dòng)．(3)處理方法：分解成相互垂直的兩個(gè)方向上的

.，類似于

。(4)運(yùn)動(dòng)規(guī)律：①沿初速度方向做

運(yùn)動(dòng)，②沿電場力方向，做

運(yùn)動(dòng)。勻變速曲線直線運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)勻速直線勻加速直線帶電粒子在電場中的重力問題特別提醒(1)基本粒子：(2)帶電顆粒：如電子、質(zhì)子、α粒子、離子等除有說明或有明確的暗示以外，一般都不考慮重力(但并不忽略質(zhì)量)．如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力．帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)ld+-----------+++++++++++Uv0q、mF+vv0vyyθ偏轉(zhuǎn)角側(cè)移【例1】質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子以初速V0

沿垂直于電場的方向，進(jìn)入長為l、間距為d、電壓為U的平行金屬板間的勻強(qiáng)電場中，粒子將做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，如圖所示，若不計(jì)粒子重力，求（1）粒子離開電場時(shí)的側(cè)移距離

；（2）粒子離開電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角

的正切。Udlqv0y帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)與粒子比荷q/m成正比與粒子初速度v0平方成反比與電場的屬性U、l、d有關(guān)帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)與粒子比荷q/m成正比與粒子初速度v0平方成反比與電場的屬性U、l、d有關(guān)

L拓展1、加速和偏轉(zhuǎn)一體++++++------φvv0vy+_U1U2v0-qmyφO拓展2、試證明：帶電粒子垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，離開電場時(shí)就好象是從初速度所在直線的中點(diǎn)沿直線離開電場的。

θx例2】如圖所示，k級(jí)發(fā)射出電子，經(jīng)過KS之間的加速電場加速后，進(jìn)入AB間的偏轉(zhuǎn)電場，AB兩板間的電壓為U2，射出電場后將射到電子屏幕上。求．電子打在屏幕上時(shí)的偏移距離Y。。

電子在加速電場中加速，由動(dòng)能定理得在偏轉(zhuǎn)電場中有粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的側(cè)移距離電子離開電場時(shí)沿電場方向的速度為

tavy=設(shè)飛出兩板間時(shí)的速度方向與水平方向夾角為則所以又解析0vLt=示波器的原理1.示波器作用：是一種用來觀察電信號(hào)隨時(shí)間變化的電子儀器。2.它的核心部件是示波管：由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，管內(nèi)抽成真空。產(chǎn)生高速飛行的電子束使電子沿x方向偏移示波器的原理使電子沿y方向偏移1）、如果在電極XX’之間不加電壓，而在YY’之間加不變電壓，使Y的電勢(shì)比Y’高，電子將打在熒光屏的什么位置？電子沿Y方向向上偏移示波器的原理2）、如果在電極XX’之間不加電壓，而在YY’之間加不變電壓，使Y’的電勢(shì)比Y高，電子將打在熒光屏的什么位置？電子沿Y方向向下偏移示波器的原理若兩偏轉(zhuǎn)電極間都不加偏轉(zhuǎn)電壓，則電子束將打在熒光屏的中心UytO電子在極板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間極短，可認(rèn)為此瞬間極板間電壓不變UxtO要想增加X軸方向掃描線的寬度，怎么辦？如果在YY’之間加如圖所示的交變電壓，同時(shí)在XX’之間加鋸齒形掃描電壓，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？XYOABCDEFABCDEFABOCt1DEFt2示波器的原理UxtO滿足什么條件才能得到穩(wěn)定正確的波形？UytOTT2TT掃=NT考點(diǎn)帶電粒子在交變電場中的運(yùn)動(dòng)甲乙例3如圖甲所示，熱電子由陰極飛出時(shí)的初速度忽略不計(jì)，電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0，電容器板長和板間距離均為L＝10cm，下極板接地，電容器右端到熒光屏的距離也是L＝10cm，在電容器兩極板間接一交變電壓，上極板的電勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示．(每個(gè)電子穿過平行板的時(shí)間都極短，可以認(rèn)為電子穿過平行板的過程中電壓是不變的)求：解析解析

時(shí)即根據(jù)三角形相似得所以所以由知（2）解答帶電粒子在交變電場中運(yùn)動(dòng)的思維方法1．分析時(shí)從兩條思路出發(fā)：一是力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，根據(jù)牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律分析；二是功能關(guān)系．2．此類題型一般有三種情況：一是粒子做單向直線運(yùn)動(dòng)(一般用牛頓運(yùn)動(dòng)定律或動(dòng)能定理求解)，二是粒子做往返運(yùn)動(dòng)(一般分段研究)，三是粒子做偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(一般根據(jù)交變電場的特點(diǎn)分段研究)．拓展提高如圖所示，是一個(gè)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖象，在這個(gè)勻強(qiáng)電場中有一個(gè)帶電粒子，在t=0時(shí)刻由靜止釋放，若帶電粒子只受電場力作用，則電場力的作用和帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況是（）

A．帶電粒子將在電場中做有往復(fù)但總體上看不斷向前的運(yùn)動(dòng)。

B．1秒末釋放的粒子，將在電場中一直往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

C．1.5秒末釋放的粒子，將在電場中一直往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

D．3s末帶電粒子回到原出發(fā)點(diǎn)。A．帶電粒子將在電場中做有往復(fù)但總體上看不斷向前的運(yùn)動(dòng)。B．如果1秒末釋放粒子，粒子將在電場中一直往復(fù)運(yùn)動(dòng)。C．如果1.5秒末釋放粒子，粒子將在電場中一直往復(fù)運(yùn)動(dòng)。D．3s末帶電粒子回到原出發(fā)點(diǎn)。如圖（a）所示，兩平行正對(duì)的金屬板A、B間加有如圖（b）所示的交變電壓，一重力可忽略不計(jì)的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處。若在t0時(shí)刻釋放該粒子，粒子會(huì)時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，并最終打在A板上。則t0可能屬于的時(shí)間段是()PtUABUO-UOOT/2TAB圖(a)圖(b)BACD跟蹤訓(xùn)練

v0v0

0

v10

v100

vv10

帶正電粒子先加速向B板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至零；然后再反方向加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)至零；如此反復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終打在B板上，所以A,D錯(cuò)誤。解題方法與指導(dǎo)CHANGCHUNSHIshuoijingsaiB正確CHANG