帶電粒子的偏轉

帶電粒子的偏轉第1頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一復習回顧一、帶電粒子的加速EqU－+-q基本思路：先判斷是什么電場，分析物體受力情況及運動性質。1.在勻強電場中(1)牛頓第二定律與運動規(guī)律綜合處理;(2)應用能量（動能定理）的觀點分析問題；2.在非勻強電場中應用能量(動能定理）分析問題.第2頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一第九節(jié)帶電粒子在勻強電場中的運動二、帶電粒子的偏轉

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？v0-qmU++++++------dLF注意：此時粒子在電場中做類平拋運動yx第3頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一第九節(jié)帶電粒子在勻強電場中的運動二、帶電粒子的偏轉知識回顧平拋運動P(x,y)xyov0①②t時刻質點相對于拋出點的位移的大小S（2）平拋運動的速度公式Vx=V0Vy=gtt時刻質點的速度Vt（1）平拋運動的位移公式方法遷移處理帶電粒子的偏轉問題第4頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一第九節(jié)帶電粒子在勻強電場中的運動二、帶電粒子的偏轉一電子水平射入如圖所示的電場中，射入時的速度V0=3.0X107m/s.兩極板的長度為L=6.0cm，相距d=2cm，極板間電壓U=200V.求：（1）電子射出電場所用時間？v0-qmU++++++------dLFyx解：（1）電子在水平方向做勻速運動，由L=v0t可求得電子在電場中的運動時間t=L/v0，第5頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一第九節(jié)帶電粒子在勻強電場中的運動二、帶電粒子的偏轉一電子水平射入如圖所示的電場中，射入時的速度V0=3.0X107m/s.兩極板的長度為L=6.0cm，相距d=2cm，極板間電壓U=200V.求：（1）電子射出電場所用時間？-qymU++++++------dLF（2）電子射出電場時沿垂直板面方向偏移的距離y。解：（2）電子在沿電場方向做勻加速運動，加速度:偏移的距離：第6頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一第九節(jié)帶電粒子在勻強電場中的運動二、帶電粒子的偏轉一電子水平射入如圖所示的電場中，射入時的速度V0=3.0X107m/s.兩極板的長度為L=6.0cm，相距d=2cm，極板間電壓U=200V.求：（1）電子射出電場所用時間？（2）電子射出電場時沿垂直板面方向偏移的距離y。（3）電子離開電場時偏轉的角度φyv0++++++------φVyVt解：電子離開電場時沿電場方向的分速度：V0離開電場時的偏轉角度：第7頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一第九節(jié)帶電粒子在勻強電場中的運動二、帶電粒子的偏轉（1）處理電偏轉問題的基本思路:運動的合成與分解（處理方法總結）運動分析垂直電場方向:勻速直線運動沿電場方向:勻變速直線運動ay=F/m=qE/m=qU/mdVx=V0

X=V0t（2）第8頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一1、帶電粒子：

（1）一般微觀粒子（如電子、質子等），在電場中運動時重力遠小于電場力，所以一般不計重力。但質量不可忽略。

（2）帶電體（如液滴、塵埃、小球等），一般重力不能忽略。一般情況下，帶電粒子指微觀粒子，但有時粒子的含義不明確，需根據(jù)題目所給條件加以分析。如重力與電場力大小相近時，重力不可忽略；若電場力遠大于重力，可忽略；也可根據(jù)物體的運動性質來判斷。注意：第九節(jié)帶電粒子在勻強電場中的運動第9頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一（1）勻強電場：如在帶等量異種電荷的平行金屬板之間的電場

（2）非勻強電場：如單個的正電荷形成的電場、單個的負電荷形成的電場、等量異種電荷形成的電場、等量同種電荷形成的電場、點電荷與帶電平板所形成的電場等。2、電場：

3、分析受力時要多一項電場力，討論功能問題時要正確計算電場力做功及電勢能的變化。第九節(jié)帶電粒子在勻強電場中的運動第10頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一離子發(fā)生器發(fā)射出一束質量為m，電荷量為q的負離子，從靜止經加速電壓U1加速后，獲得速度V0

，并沿垂直于電場線方向射入兩平行板中央，受偏轉電壓U2作用后，以速度Ｖ離開電場，已知平行板長為Ｌ，兩板間距離為d，

求：(1）離子在偏轉電場中運動的時間、加速度、離開偏轉電場時速度Ｖ的大?。?）離子在離開偏轉電場時的偏移量和偏轉角的正切值。例題：l------u1dv0++++++U2第九節(jié)帶電粒子在勻強電場中的運動第11頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一l-------qv0Fu1vyv0Ｖ++++++求：（1）離子在偏轉電場中運動的時間、加速度、離開偏轉電場時速度Ｖ的大小。解：由動能定理得到第12頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一l-------qyv0Fα

α

u1vy++++++v0求：（2）離子在離開偏轉電場時的橫向偏移量和偏轉角的正切值。偏移量解：和帶電粒子q、m無關，只取決于加速電場和偏轉電場偏轉角的正切值：和帶電粒子q、m無關，只取決于加速電場和偏轉電場第13頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一第九節(jié)帶電粒子在勻強電場中的運動處理帶電粒子在電場中運動的一般步驟是：（1）分析帶電粒子的受力情況，尤其要注意是否應該考慮重力，電場力是否恒定等。（2）分析帶電粒子的初始狀態(tài)及條件，確定帶電粒子作直線運動還是曲線運動。（3）建立正確的物理模型，確定解題方法是動力學，還是能量守恒（或動能定理）。（4）利用物理規(guī)律或其他手段（如圖線等）找出物理量間的關系，建立方程組。第14頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一三、帶電粒子先加速后偏轉在電子技術中的應用——示波管。

構造電子槍偏轉電極熒光屏第九節(jié)帶電粒子在勻強電場中的運動第15頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一原理圖+++---V0LPY’Y?第九節(jié)帶電粒子在勻強電場中的運動三、帶電粒子先加速后偏轉在電子技術中

的應用——示波管。

第16頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一第九節(jié)帶電粒子在勻強電場中的運動

如圖所示,水平放置的A、B兩平行金屬板相距為d,現(xiàn)有質量為m,電量為-q的小球,從距A板高h處自由下落,通過小孔C進入電場,但沒能到達B板,求AB間電勢差的最小值？hdCBA例1：解法一：（動能定理法）

在整個過程中，由動能定理得：mg(h+d)-qUmin=0Umin=mg(h+d)/q第17頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一

如圖所示,水平放置的A、B兩平行金屬板相距為d,現(xiàn)有質量為m,電量為-q的小球,從距A板高h處自由下落,通過小孔C進入電場