物理課件-第六節(jié)帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)(7月26)

第六節(jié).示波器的原理---------帶電粒子在電場中的加速第六節(jié).示波器的原理---------帶電粒子在電場中的加速11.如圖所示，在真空中有一對平行金屬板，極板間的距離為d，兩板間加以電壓U?？拷龢O板有一個質(zhì)量為m帶正電荷q的帶電粒子，它在電場力的作用下，由靜止開始從正極板向負極板運動，求到達負極板時的速度。（忽略粒子重力）請用兩種方法：一.帶電粒子在電場中的加速原理1.如圖所示，在真空中有一對平行金屬板，極板一.帶電粒子在電2一.帶電粒子在電場中的加速原理2若上題中帶電粒子具有水平向右的初速度Vo，則到達B板時速度多大？Vo一.帶電粒子在電場中的加速原理2若上題中帶電粒子具有水平向右3.如圖，帶負電的小球靜止在水平放置的帶電平行板間，距下板h，板間電壓U1，如果兩板間電勢差減為U2，則小球運動到極板上需要多長時間？（板間距離為d）典型情景h.如圖，帶負電的小球靜止在水平放置的帶電平行板間，距下板h，4二.典型例題【例題1】實驗表明，熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子。在熾熱金屬絲和金屬板間加以電壓U＝2500V(如圖)，從熾熱金屬絲發(fā)射出的電子在真空中被加速后，從金屬板的小孔穿出。電子穿出后的速度有多大？設電子剛從金屬絲射出時的速度為零。電子質(zhì)量m約0.9×10-30kg，電子的電荷量e＝1.6×10－19C。二.典型例題【例題1】實驗表明，熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子。5二.典型例題【例題2】下列粒子從初速度為零的狀態(tài)經(jīng)過加速電壓為U的電場后，哪種粒子的速率最大[]A．質(zhì)子B．氘核C．α粒子D．鈉離子二.典型例題【例題2】下列粒子從初速度為零的狀態(tài)經(jīng)過加6三.變式練習變式練習1．如下圖所示，兩平行金屬板間的距離為d，兩板間的電壓為U，今有一電子從兩板間的O點沿著垂直于板的方向射出沿水平方向到達A點時速度為零，若OA距離為h，則此電子具有的初動能是[]A．edh/UB．edhUC．Ue/（dh）D．ehU/d三.變式練習變式練習1．如下圖所示，兩平行金屬板間的距離A．7三.變式練習2.如圖，帶正電的電荷量為q、質(zhì)量為m的滑塊，沿固定絕緣斜面勻速下滑，現(xiàn)加一個豎直向上的勻強電場，電場強度為E，且qE≤mg，以下判斷正確的是（）A.物體將沿斜面減速下滑B.物體將沿斜面加速下滑C.物體仍保持勻速下滑D.僅當qE=mg時，物體繼續(xù)保持勻速下滑E三.變式練習2.如圖，帶正電的電荷量為q、質(zhì)量為m的滑塊，沿82、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)：+++++-----+v0yL帶電粒子作類平拋運動：在平行于極板的方向做勻速直線運動：在垂直于極板的方向做初速為零的勻加速直線運動：2、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)：+++++-----+v0yL帶電粒子作9（1）側(cè)向位移：（偏移量）（2）偏向角：（3）側(cè)向位移與偏向角：（4）側(cè)向速度：（1）側(cè)向位移：（2）偏向角：（3）側(cè)向位移與偏向角：（4）10示波管的構(gòu)造及功能1、電子槍：發(fā)射并加速電子2、豎直偏轉(zhuǎn)電極：使電子束豎直偏轉(zhuǎn)（加信號電壓）3、水平偏轉(zhuǎn)電極：使電子束水平偏轉(zhuǎn)（加掃描電壓）4、熒光屏：顯示圖象示波管的構(gòu)造及功能1、電子槍：發(fā)射并加速電子2、豎直偏轉(zhuǎn)電極11如圖所示，電子在電勢差為U1的加速電場中由靜止開始運動，然后射入電勢差為U2的兩塊平行金屬板間的電場中，方向與極板平行，整個裝置處在真空中，重力可忽略不計，在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下，下述四種情況中，一定能使電子偏轉(zhuǎn)角增大的是：()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變小典型例題如圖所示，電子在電勢差為U1的加速電場中由靜典型例題12帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)例0.如圖所示，真空中水平放置的兩個相同極板Y和Y‘長為L，相距d，在兩板間加上可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓，一束質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計重力）從兩板左側(cè)中點A以初速度v0沿水平方向射入電場且恰好能穿出，求偏轉(zhuǎn)電壓U.帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)例0.如圖所示，真空中水平放置的兩13例1：一束電子流經(jīng)U=5000V的加速電壓加速后，在距兩極板等距處垂直進入平行板間的勻強電場，若兩板間距d=1.0cm，板長L=5.0cm，那么，要使電子能從平行板間飛出，兩個極板上最多能加多大電壓？一.典型例題.臨界電壓例1：一束電子流經(jīng)U=5000V的加速電壓加速后，在距兩極板142.如圖所示，真空中水平放置的兩個相同極板Y和Y‘長為L，相距d，足夠大的豎直屏與兩板右側(cè)相距b．在兩板間加上可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓U，一束質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計重力）從兩板左側(cè)中點A以初速度v0沿水平方向射入電場且能穿出．（1）求兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓U的范圍；（2）求粒子可能到達屏上區(qū)域的長度．三.有接收屏的臨界問題2.如圖所示，真空中水平放置的兩個相同極板Y和Y‘長為L，相15第六節(jié).示波器的原理---------帶電粒子在電場中的加速第六節(jié).示波器的原理---------帶電粒子在電場中的加速161.如圖所示，在真空中有一對平行金屬板，極板間的距離為d，兩板間加以電壓U?？拷龢O板有一個質(zhì)量為m帶正電荷q的帶電粒子，它在電場力的作用下，由靜止開始從正極板向負極板運動，求到達負極板時的速度。（忽略粒子重力）請用兩種方法：一.帶電粒子在電場中的加速原理1.如圖所示，在真空中有一對平行金屬板，極板一.帶電粒子在電17一.帶電粒子在電場中的加速原理2若上題中帶電粒子具有水平向右的初速度Vo，則到達B板時速度多大？Vo一.帶電粒子在電場中的加速原理2若上題中帶電粒子具有水平向右18.如圖，帶負電的小球靜止在水平放置的帶電平行板間，距下板h，板間電壓U1，如果兩板間電勢差減為U2，則小球運動到極板上需要多長時間？（板間距離為d）典型情景h.如圖，帶負電的小球靜止在水平放置的帶電平行板間，距下板h，19二.典型例題【例題1】實驗表明，熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子。在熾熱金屬絲和金屬板間加以電壓U＝2500V(如圖)，從熾熱金屬絲發(fā)射出的電子在真空中被加速后，從金屬板的小孔穿出。電子穿出后的速度有多大？設電子剛從金屬絲射出時的速度為零。電子質(zhì)量m約0.9×10-30kg，電子的電荷量e＝1.6×10－19C。二.典型例題【例題1】實驗表明，熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子。20二.典型例題【例題2】下列粒子從初速度為零的狀態(tài)經(jīng)過加速電壓為U的電場后，哪種粒子的速率最大[]A．質(zhì)子B．氘核C．α粒子D．鈉離子二.典型例題【例題2】下列粒子從初速度為零的狀態(tài)經(jīng)過加21三.變式練習變式練習1．如下圖所示，兩平行金屬板間的距離為d，兩板間的電壓為U，今有一電子從兩板間的O點沿著垂直于板的方向射出沿水平方向到達A點時速度為零，若OA距離為h，則此電子具有的初動能是[]A．edh/UB．edhUC．Ue/（dh）D．ehU/d三.變式練習變式練習1．如下圖所示，兩平行金屬板間的距離A．22三.變式練習2.如圖，帶正電的電荷量為q、質(zhì)量為m的滑塊，沿固定絕緣斜面勻速下滑，現(xiàn)加一個豎直向上的勻強電場，電場強度為E，且qE≤mg，以下判斷正確的是（）A.物體將沿斜面減速下滑B.物體將沿斜面加速下滑C.物體仍保持勻速下滑D.僅當qE=mg時，物體繼續(xù)保持勻速下滑E三.變式練習2.如圖，帶正電的電荷量為q、質(zhì)量為m的滑塊，沿232、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)：+++++-----+v0yL帶電粒子作類平拋運動：在平行于極板的方向做勻速直線運動：在垂直于極板的方向做初速為零的勻加速直線運動：2、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)：+++++-----+v0yL帶電粒子作24（1）側(cè)向位移：（偏移量）（2）偏向角：（3）側(cè)向位移與偏向角：（4）側(cè)向速度：（1）側(cè)向位移：（2）偏向角：（3）側(cè)向位移與偏向角：（4）25示波管的構(gòu)造及功能1、電子槍：發(fā)射并加速電子2、豎直偏轉(zhuǎn)電極：使電子束豎直偏轉(zhuǎn)（加信號電壓）3、水平偏轉(zhuǎn)電極：使電子束水平偏轉(zhuǎn)（加掃描電壓）4、熒光屏：顯示圖象示波管的構(gòu)造及功能1、電子槍：發(fā)射并加速電子2、豎直偏轉(zhuǎn)電極26如圖所示，電子在電勢差為U1的加速電場中由靜止開始運動，然后射入電勢差為U2的兩塊平行金屬板間的電場中，方向與極板平行，整個裝置處在真空中，重力可忽略不計，在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下，下述四種情況中，一定能使電子偏轉(zhuǎn)角增大的是：()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變小典型例題如圖所示，電子在電勢差為U1的加速電場中由靜典型例題27帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)例0.如圖所示，真空中水平放置的兩個相同極板Y和Y‘長為L，相距d，在兩板間加上可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓，一束質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計重力）從兩板左側(cè)中點A以初速度v0沿水平方向射入電場且恰好能穿出，求偏轉(zhuǎn)電壓U.帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)例0.如圖所示，真空中水平放置的兩28例1：一束電子流經(jīng)U=5000V的加速電壓加速后，在距兩極板等距處垂直進入平行板間的勻強電場，若兩板間距d=1.0cm，板長L=5.0cm，那么，要使電子能從平行板間飛出，兩個極板上最多能加多大電壓？一.典型例題.臨界電壓例1：一束電子流經(jīng)U=5000V的加速電壓加速后，在距兩極板292