帶電粒子電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)

v=v0+atv2-v02=2ax2021attvx+=S=(OC+AB)×OA12—=推論1：勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的平均速度根據(jù)定義式和

做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，在一段時(shí)間t內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間初、末速度矢量和的一半，還等于這段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度。推論2：連續(xù)相等的時(shí)間間隔T內(nèi)位移

之差有什么特點(diǎn)？都相等0123456xⅠxⅡxⅢxⅣxⅤxⅥTTTTTT在任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔T內(nèi)，位移之差是一個(gè)常量，即△x=xⅡ-xⅠ=aT2.做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，在連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移之差為一恒定值△x=

aT2v0tv0T2T3T4T數(shù)形結(jié)合推導(dǎo)△x=aT2公式2、特殊規(guī)律：

①T末、2T末、3T末、…nT末的瞬時(shí)速度之比為：

v1:v2:v3:…:vn=1:2:3:…:n

②T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)、…nT內(nèi)的位移之比為：

x1:x2:x3:…:xn=12:22:32:…:n2④通過(guò)第1個(gè)X、第2個(gè)X、第3個(gè)X……（連續(xù)相等的位移）所用時(shí)間之比為：

tⅠ:tⅡ:tⅢ:……:tN=③第1個(gè)T內(nèi)、第2個(gè)T內(nèi)、第3個(gè)T內(nèi)……（連續(xù)相等的時(shí)間）的位移之比為：xⅠ:xⅡ:xⅢ:…:x

N=1:3:5:…:(2n-1)根據(jù)牛頓第二定律例題:質(zhì)量為m的處于光滑水平面物體,在恒力F的作用下發(fā)生一段位移L,速度由vl增大到v2，如圖所示。試用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式導(dǎo)出恒力對(duì)物體做的功.得

Fmv1v2x練習(xí)1牛二與運(yùn)動(dòng)結(jié)合2無(wú)L，3恒力改合力4不光滑

幾種常見(jiàn)的功與能的關(guān)系

帶電體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題帶電體1①帶電粒子：質(zhì)子、電子、正負(fù)離子、α粒子……一般不考慮帶電粒子的重力粒②帶電微粒：小球、塵埃、液滴……微通常要考慮帶電微粒的重力一般視為質(zhì)點(diǎn)帶電體在電場(chǎng)中的加速問(wèn)題帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速1+-勻速加速勻速末速度？vtvo已知m、q、U、v0方法1：牛頓定律+運(yùn)動(dòng)學(xué)公式受力分析：不計(jì)重力，只受電場(chǎng)力加速度a:a=F

m—F=qEd—U

E=

a=qUmd——速度位移公式:vt2–v02=2ad末速度度vt=v02+

2qUm——方法2：動(dòng)能定理做功分析：只受電場(chǎng)力，電場(chǎng)力做正功電場(chǎng)力的功：W=qU動(dòng)能定理：W=—12_mvt2—12mv02

∴

qU=—12_mvt2—12mv02末速度度vt=v02+

2qUm——ACD帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)裝置結(jié)構(gòu)模型1

l參量：極板長(zhǎng)l

d極板間距d充電后：極板間勻強(qiáng)電場(chǎng)E極板間電勢(shì)差UU--------+++++++Ev0帶電粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)裝置方式及其受力分析2--------+++++++E進(jìn)入方式：以初速度v0

垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)受力分析：不計(jì)重力正電荷：負(fù)電荷：qEqEABC偏轉(zhuǎn)粒子的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)3初速度v0

電場(chǎng)力（恒力）垂直類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡：拋物線(xiàn)加速度：a=qE

——

m

qU

md

——=v0svxvvy))d合位移：s=

方向：tanα=

合速度

方向：tanθ=三個(gè)重要三角形：兩個(gè)推論xy2.

tanθ=2

tanα)

描述平拋運(yùn)動(dòng)的物理量有vx(v0)、

vy、v、x、y、s、、t、

。一般情況下已知這9個(gè)物理量中的兩個(gè)，可以求出其它7個(gè)。3、“安心”之“所”v0--------+++++++EqE

ly偏轉(zhuǎn)距離vθ偏轉(zhuǎn)方向幾個(gè)特征參量4①偏轉(zhuǎn)時(shí)間t

垂直電場(chǎng)方向做_____________勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)l=v0t則：t=lv0—②偏轉(zhuǎn)距離y

初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)平行于電場(chǎng)方向做_____________________________y=12—at2

a=qU

md

——

t=lv0—y=12—qUl2

mdv02③偏轉(zhuǎn)方向θ

v0--------+++++++Evθ偏轉(zhuǎn)方向v0

vy

θ

tanθ=vy

v0

—vy=ata=qU

md

——

tanθ=qUlmdv02t=l/v0例:質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子以初速度v0從中線(xiàn)垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，剛好離開(kāi)電場(chǎng)，它在離開(kāi)電場(chǎng)后偏轉(zhuǎn)角正切為0.5，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.如果偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓為原來(lái)的一半，則粒子離開(kāi)電場(chǎng)后的偏轉(zhuǎn)角正切為0.25B.如果帶電粒子的比荷為原來(lái)的一半，則粒子離開(kāi)電場(chǎng)后的偏轉(zhuǎn)角正切為0.25C.如果帶電粒子的初速度為原來(lái)的2倍，則粒子離開(kāi)電場(chǎng)后的偏轉(zhuǎn)角正切為0.25D.如果帶電粒子的初動(dòng)能為原來(lái)的2倍，則粒子離開(kāi)電場(chǎng)后的偏轉(zhuǎn)角正切為0.25ABDtanθ=qUlmdv02例:

試證明下圖中，帶電粒子垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)，粒子好象是從入射線(xiàn)中點(diǎn)直接射出來(lái)的。v0--------+++++++Evl2—推論1:帶電粒子從電場(chǎng)中飛出時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線(xiàn)與x方向的交點(diǎn)位于極板的中點(diǎn)。++++++-------qdlyv0θvvxvyθX=l/2課堂演練：AC加速→偏轉(zhuǎn)5U1加速偏轉(zhuǎn)U2(1)出射時(shí)偏距離y(2)出射時(shí)偏轉(zhuǎn)方向θ(3)出射時(shí)速度大小tanθ=qUlmdv02y=qUl2

mdv0212推論2：只要帶電粒子是”同種性質(zhì)電荷,從靜止出發(fā),通過(guò)相同加速電場(chǎng),又經(jīng)過(guò)相同偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)”,這些粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是同一條（偏轉(zhuǎn)距離,偏轉(zhuǎn)角都相同），與q,m無(wú)關(guān)。加速電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)練習(xí)1：質(zhì)子、氘核和氦核從靜止開(kāi)始經(jīng)相同的電壓加速后，從同一點(diǎn)垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)電場(chǎng)并射出，關(guān)于它們?cè)趧驈?qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是：()C、有兩條軌跡，其中氘核和氦核軌跡相同；A、質(zhì)子、氘核和氦核的軌跡相同；B、有兩條軌跡，其中質(zhì)子和氘核軌跡相同；D、三者的軌跡各不相同。A解析練習(xí)2：B練習(xí)3：質(zhì)子和氦核從靜止開(kāi)始經(jīng)相同的電壓加速后又垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)電場(chǎng)，離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，它們偏轉(zhuǎn)量之比和在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中經(jīng)過(guò)的時(shí)間之比分別是（）

A、2：1和：1B、1：1和1：

C、1：1和2：1D、1：4和1：2B例:如圖，電子在電勢(shì)差為U1的加速電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，然后射入電勢(shì)差為U2的兩塊平行極板間的電場(chǎng)中，入射方向跟極板平行。整個(gè)裝置處在真空中，重力可忽略。在滿(mǎn)足電子能射出平行板區(qū)的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角θ變大的是()A.U1變大、U2變大B.U1變小、U2變大C.U1變大、U2變小D.U1變小、U2變小U1U2

B例:

如圖所示，一束帶電粒子（不計(jì)重力），垂直電場(chǎng)線(xiàn)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，試討論在以下情況中，粒子應(yīng)具備什么條件，才能得到相同的偏轉(zhuǎn)距離y和偏轉(zhuǎn)角θ，（U、d、l保持不變）（1）進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速度相同；（2）進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的動(dòng)能相同；（3）進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的mv0

相同；（4）先由同一加速電場(chǎng)加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。y=12—qUl2

mdv02tanθ=qUlmdv02tanθ=qUlmdv02y=qUl2

mdv0212++++++-------qdlyv0θvvxvyU，1）加速度2）穿越電場(chǎng)的時(shí)間3）偏轉(zhuǎn)角4）偏轉(zhuǎn)的距離6）穿越電場(chǎng)過(guò)程中電場(chǎng)力做功

5）飛離電場(chǎng)時(shí)的速度看清入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，結(jié)合草圖分析，靈活變式示波器示波器及其作用1作用：觀察電信號(hào)隨時(shí)間變化的情況示波器的核結(jié)構(gòu)——示波管2由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成偏轉(zhuǎn)電極電子槍熒光屏加速偏轉(zhuǎn)顯示示波管的工作原理3熱電子電子加速度待顯示的信號(hào)掃描電壓x

方向偏轉(zhuǎn)y

方向偏轉(zhuǎn)分析與研討4①如果在電極XX’之間不加電壓，但在YY’之間加如圖所示的交變電壓，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？0<t<t1電子沿Y方向向上偏移t1<t<t2電子沿Y方向向下偏移分析與研討4①如果在電極XX’之間不加電壓，但在YY’之間加如圖所示的交變電壓，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？②如果在YY’之間加如圖所示的交變電壓，同時(shí)在XX’之間加不變電壓，使X的電勢(shì)比X’高，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？0<t<t1電子沿Y方向向上偏，沿X方向向里偏②如果在YY’之間加如圖所示的交變電壓，同時(shí)在XX’之間加不變電壓，使X的電勢(shì)比X’高，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？t1<t<t2電子沿Y方向向下偏，沿X方向向里偏電子槍偏轉(zhuǎn)電極-+熒光屏YY’XX’YY’XX’③如果在YY’之間加如圖所示的交變電壓，同時(shí)在XX’之間加不變電壓，使X的電勢(shì)比X’高，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？電子沿Y方向向上向下偏，沿X方向向外偏電子槍偏轉(zhuǎn)電極-+熒光屏YY’XX’YY’XX’④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電子槍偏轉(zhuǎn)電極-+熒光屏YY’XX’YY’XX’例19如圖所示的示波管，如果在YY’之間加如圖所示的交變電壓，同時(shí)在XX’之間加如圖所示的鋸齒形電