2、5探究电子束在示波管中运动1

2、5探究电子束在示波管中的运动示波管的原理图１、动力学方法：一、带电粒子在电场中的加速ABUdE+Fv由牛顿第二定律：mFamqEmdqU由运动学公式：vt2-v02=2asadv202adv2mqU2mqUv2初速度不为零呢？只适用于匀强电场2、动能定理：ABUdE+v0212mvWqUW又221mvqUmqUv2也适用于非匀强电场一、带电粒子在电场中的加速202tmv21-mv21qU初速度不为零时，初速度不为零呢？ld+-----------+++++++++Uv0q、m二、带电粒子在电场中的偏转ld+-----------+++++++++++U/v0q、mF+vv0vyyθ偏转角侧移二、带电粒子在电场中的偏转mFamqEmdqU0vltatvydmvqUl00tanvvydmvqUl20类平抛运动二、带电粒子在电场中的偏转平行E的方向：垂直E的方向：做匀速直线运动221atydmvlUq2022220yv+vV加速度：垂直E方向：合速度：速度偏向角偏转位移：带电粒子在偏转场中运动规律小结：(1)加速度：a＝Fm＝qEm＝qUmd(2)运动时间：t＝Lv0(3)离开电场时偏转量：y＝12at2＝qUL22mdv02(4)偏转角：tanθ＝vyv0＝qULmdv02++++++------φv0vy+_UU/v0LmqUv20dULUvLmdUqy422202dUULmdvLUq2tan20-qm三、加速和偏转一体y四、带电粒子离开电场后的运动LL/UU/θy/=?类平抛运动中，逆着出射方向看，粒子好像从初速度所在直线沿直线中点射出。tan)2(llydUULmdvLUq2tan20试证明：带电粒子垂直进入偏转电场，离开电场时就好象是从初速度所在直线的中点沿直线离开电场的。例与练θdmvqUly2022dmvqUl20tantanyxdmvqUldmvqUl2020222lx五、示波管的原理产生高速飞行的电子束待显示的电压信号锯齿形扫描电压使电子沿Y方向偏移使电子沿x方向偏移一、带电粒子加速二、带电粒子偏转动力学角度分析-匀强电场做功和能量的角度分析-任意电场类平抛运动的分析方法垂直电场方向上：平行电场方向上做：小结：202tmv21-mv21qUdULUvLmdUqy422202dUULmdvLUq2tan201.是否考虑重力要依据具体情况而定：(1)基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力．(但并不忽略质量)(2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不能忽略重力．2．由y及tanθ的表达式可推出：无论粒子射出电场时速度方向如何，只要将速度方向(为该点轨迹的切线方向)反向延长，必通过偏转电场的中点，即y＝L2tanθ.一.带电粒子的运动轨迹分析1.如图所示.虚线表示真空中有一点电荷Q的电场中的两个等势面,实线表示一个带负电荷q的运动轨迹,不考虑粒子重力,试判断:(1)Q带什么电.(2)A,B,C点电势大小关系(3)该粒子在A,B,C三点动能的大小关系(4)该粒子在A,B,C三点电势能的大小关系QABCv2.如图所示,实线表示某一电场的电场线,在电场力作用下一带电粒子(不计重力),经A点飞向B点,轨迹如图中虚线所示.试判断:(1)粒子带什么电?(2)粒子在_______点,加速度较大.(3)粒子在_______点,动能较大.(4)粒子在_______点,电势能较大.(5)粒子在_______点,电势较高.AB曲线运动的轨迹夹在力与速度之间一.带电粒子的运动轨迹分析二.带电粒子在匀强电场中的平衡1.平行电极板水平放置,如图所示,有一质量为m的带电油滴,放在两极板之间恰好保持静止,已知两极板电势差为U,间距为d.则:A.油滴带正电,电量为mgU/dB.油滴带正电,电量为mgd/UC.油滴带负电,电量为mgd/UD.油滴带负电,电量为mgU/dC2.如图所示,平行板间形成匀强电场,板间距为d,一带负电的粒子从上板边缘射入,沿直线从下板边缘射出,粒子质量为m,电量为q,下列说法正确的是:A.粒子加速度为零.B.粒子的电势能减少了mgdC.两极板间的电势差为mgd/qD.M板比N板电势高MNvACD三.带电粒子在电场中的加速运动1.一质量为m,所带电荷量为-q的粒子以速度v0射入两带电平行极板间,如图所示,已知两极板间的电势差为U,距离为d,不计重力,则粒子穿出电场时的速度为:mqUmvDdqUvCmqUvBdUA2.2.2.2.2000m-qv0d+-思考:若粒子从正极板水平射入电场,v0为多大时,粒子恰好到达负极板?D2、如图所示,电子由静止开始从A板向B板运动,当到达B板时速度为v,若充完电后断开电源，则A.当增大两极板间距时,v增大B.当减小两极板间距时,v增大C.当减小两极板正对面积时,v不变D.当增大两极板间距时,电子在两极板间运动的时间增大ABAD四.带电粒子在匀强电场中的偏转yθU1＋-vOv0U2＋-LdYSmqUvmvqU1020122102vltmdqUmqEmFa02vlmdqUatvydUlUmdvlqUaty122202224221dUlUmdvqlUvvy1220202tan类平抛运动1、三个电子在同一地点沿同一直线垂直飞入偏转电场，如图所示,可判断（）A、b和c同时飞离电场B、在b飞离电场的瞬间，a刚好打在下极板上C、进入电场时，c速度最大，a速度最小D、c的动能增量最小，a和b的动能增量一样大BCD2、如图，质量为m、电量为e的电子，从A点以速度v0垂直场强方向射入匀强电场中，从B点射出电场时的速度方向与电场线成120o角，问A、B两点间的电势差是多少？v0120ovAB3.如图所示,两平行金属板之间存在匀强电场,一带电粒子以初动能Ek沿垂直电场线方向入射,飞离电场时动能为初动能的2倍,若同一带电粒子初速度增加一倍,那么,它飞离电场时动能为:A.2EkB.4EkC.4.25EkD.5Ekv0如图所示的示波管，如果在YY’之间加如图所示的交变电压，同时在XX’之间加如图所示的锯齿形电压，使X的电势比X’高，在荧光屏上会看到什么图形？例与练UxtOt1t2