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文檔簡介
選修3—1靜電場帶電粒子在電場中的運動一、帶電粒子的重力是否忽略1、基本粒子:如電子、質子、離子、α粒子等在沒有明確指出或暗示時重力一般忽略不計。2、帶電顆粒:如油滴、液滴、塵埃、帶電小球在沒有明確指出或暗示時重力一般不能忽略。1、動力學方法:二、帶電粒子的加速ABUdE+Fv由牛頓第二定律:由運動學公式:2、動能定理:ABUdE+v由動能定理:一、帶電粒子的加速1、在非勻強電場中,如何計算?只能選擇動能定理思考:例與練1
下列粒子由靜止經(jīng)加速電壓為U的電場加速后,哪種粒子動能最大()哪種粒子速度最大()
A、質子B、電子C、氘核D、氦核DB與電量成正比與比荷平方根成正比思考:4.若粒子以初速度V0沿垂直場強方向進入電場,粒子的運動情況如何?2、若帶正電粒子以V0由正極板向負極板運動呢?qU=mv2—mv02udv0qmvv=3、若帶正電粒子以V0由負極板向正極板運動呢?三、帶電粒子的偏轉ld+-----------+++++++++++Uv0q、m三、帶電粒子的偏轉ld+-----------+++++++++++Uv0q、mF+vv0vyyθ偏轉角偏轉距離三、帶電粒子的偏轉類平拋運動與粒子比荷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有關三、帶電粒子的偏轉與粒子比荷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有關類平拋運動試證明:帶電粒子垂直進入偏轉電場,離開電場時就好象是從初速度所在直線的中點沿直線離開電場的。
重要推論一θx例與練2如圖所示,有一帶電粒子(不計重力)緊貼A板沿水平方向射入勻強電場,當偏轉電壓為U1時,帶電粒子沿軌跡①從兩板正中間飛出;當偏轉電壓為U2時,帶電粒子沿軌跡②落到B板中間。設兩次射入電場的水平速度相同,則兩次的電壓之比U1:U2為()A.1:1B.1:2C.1:4D.1:8D四、帶電粒子的加速和偏轉L++++++------φvv0vy+_U1U2v0-qmy重要推論二靜止的帶電粒子經(jīng)同一電場加速,再垂直射入同一偏轉電場,射出粒子的偏轉角度和偏轉距離與粒子的q、m無關。
例與練3
讓一價氫離子、一價氦離子和二價氦離子的混合物經(jīng)過同一加速電場由靜止開始加速,然后在同一偏轉電場里偏轉,在通過加速電場時獲得的動能是否相同?通過偏轉電場時,它們是否會分為三股?請說明理由。U1_U2-qm+++++++φv0v0y------vyv解析:通過加速電場時獲得的動能Ek=qU,加速電壓相同,二價氦離子電荷量最大,所以二價氦離子獲得動能最大。U1_U2-qm+++++++φv0v0y------vyv粒子的偏轉量和偏轉角由加速電場和偏轉電場決定,所以三種粒子不可能分開為三股。課堂小結1、電場中帶電粒子重力可否忽略問題3、兩個重要推論2、帶電粒子在電場中的運動(1)加速勻變速直線運動
處理方法:①力與運動規(guī)律或②動能定理(2)偏轉勻變速曲線運動
處理方法:運動的合成與分解類平拋運動五、示波管的原理產(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方向偏移五、示波管的原理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1、如果在電極XX’之間不加電壓,但在YY’之間加不變電壓,使Y的電勢比Y’高,電子將打在熒光屏的什么位置?
如果在電極YY’之間不加電壓,但在XX’之間加不變電壓,使X的電勢比X’高,電子將打在熒光屏的什么位置?電子沿X方向向里偏移五、示波管的原理1、如果在電極XX’之間不加電壓,但在YY’之間加不變電壓,使Y的電勢比Y’高,電子將打在熒光屏的什么位置?
如果在電極YY’之間不加電壓,但在XX’之間加不變電壓,使X的電勢比X’高,電子將打在熒光屏的什么位置?電子沿X方向向里偏移五、示波管的原理五、示波管的原理1、如果在電極XX’之間不加電壓,但在YY’之間加不變電壓,使Y的電勢比Y’高,電子將打在熒光屏的什么位置?
如果在電極YY’之間不加電壓,但在XX’之間加不變電壓,使X’的電勢比X高,電子將打在熒光屏的什么位置?電子沿X方向向外偏移五、示波管的原理2、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,在熒光屏上會看到什么圖形?0<t<t1電子沿Y方向向上偏移五、示波管的原理2、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,在熒光屏上會看到什么圖形?t1<t<t2電子沿Y方向向下偏移五、示波管的原理3、如果在YY’之間加如圖所示的交變電壓,同時在XX’之間加不變電壓,使X的電勢比X’高,在熒光屏上會看到什么圖形?0<t<t1電子沿Y方向向上偏,沿X方向向里偏五、示波管的原理3、如果在YY’之間加如圖所示的交變電壓,同時在XX’之間加不變電壓,使X的電勢比X’高,在熒光屏上會看到什么圖形?t1<t<t2電子沿Y方向向下偏,沿X方向向里偏五、示波管的原理3、如果在YY’之間加如圖所示的交變電壓,同時在XX’之間加不變電壓,使X’的電勢比X高,在熒光屏上會看到什
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