10.5帶電粒子在電場中的運動課件-高二上學(xué)期物理人教版2

第十章靜電場中的能量

10.5帶電粒子在電場中的運動1還記得勻變速直線運動的規(guī)律嗎？速度公式：位移公式：速度－位移公式：

電子被加速器加速后轟擊重金屬靶時，會產(chǎn)生射線，可用于放射治療。

在原子物理、核物理等領(lǐng)域，帶電粒子被加速成高能粒子，轟擊原子、原子核，幫助人類認(rèn)識物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)。帶電粒子加速器中是受到什么力的作用而加速的呢?帶電粒子在電場中通常要受到重力和電場力★研究質(zhì)子、電子、離子等帶電粒子在電場中運動時，重力一般遠(yuǎn)小于電場力，重力可以忽略，重力勢能可以不考慮。（但并不能忽略質(zhì)量）★研究小球、液滴、油滴等帶電微粒在電場中運動時，重力一般不能忽略。思考：帶電粒子在電場中要受到哪些力的作用？1、動力學(xué)觀點：ABUdE+Fv由牛頓第二定律：由運動學(xué)公式：初速度不為零呢？只適用于勻強電場電場力:F=qE【例】在電壓為U處于真空中相距d的平行金屬板間有一正電荷q,質(zhì)量為m,只在電場力作用下從靜止釋放，電荷將做什么運動？到達B板的速度多大？粒子加速后的速度只與加速電壓有關(guān)2、能量觀點：ABUdE+v由動能定理：適用于任何電場電場力做功:W=qU初速度不為零呢？用動能定理解題簡便二、帶電粒子在電場中加速如兩極板間不是勻強電場該用何種方法求解？為什么？

如果是非勻強電場，電子將做變加速運動，加速度不恒定，基本的勻變速運動學(xué)公式不合適應(yīng)用，那么方法一不可行；但是電場力做功仍然可以用W=qU，動能定理仍然可以使用，也就是說方法二仍然可行。解：設(shè)電子進入第n個圓筒后的速度為v，根據(jù)動能定理有得第n個圓筒的長度為圓筒長度跟圓筒序的平方根成正比，第n個圓筒的長度是【問題提出】如圖，一帶電粒子以垂直勻強電場的場強方向以初速度v0射入電場，若不計粒子的重力，帶電粒子將做什么運動？1.受力分析：僅受豎直向下的電場力做類平拋運動2.運動分析：v0q、mLd----------+++++++++U++垂直電場方向：勻速直線運動沿電場方向：初速度為零的勻加速直線運動三、帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)1.飛行時間：2.加速度：3.豎直分速度：4.豎直分位移：5.速度偏轉(zhuǎn)角：示波管結(jié)構(gòu)：電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成（管內(nèi)抽成真空）示波器可以用來觀察電信號隨時間變化的情況。示波器的核心部件是示波管.產(chǎn)生高速飛行的電子束待顯示的電壓信號鋸齒形掃描電壓使電子沿Y方向偏移使電子沿x方向偏移四、示波器示波器原理1．示波器是一種觀察電信號隨時間變化的儀器．2．示波器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，如圖所示．3．工作原理:①如果在偏轉(zhuǎn)電極XX′和YY′之間都沒有加電壓，則電子槍射出的電子沿著直線運動，打在熒光屏的中心，在那里產(chǎn)生一個亮斑.②YY′上加的是待顯示的信號電壓，XX′上是機器內(nèi)部產(chǎn)生的鋸齒形電