帶電粒子在電場中的運動班

帶電粒子在電場中的運動班第一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日１、動力學(xué)方法：一、帶電粒子在電場中的加速ABUdE+Fv由牛頓第二定律：由運動學(xué)公式：初速度不為零呢？只適用于勻強電場第二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日2、動能定理：ABUdE+v由動能定理：也適用于非勻強電場一、帶電粒子在電場中的加速第三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日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(zhì)子B、電子

C、氘核D、氦核

例與練與電量成正比與比荷平方根成正比第四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日2、如圖所示，M、N是在真空中豎直放置的兩塊平行金屬板，質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子，以極小的初速度由小孔進入電場，當(dāng)M、N間電壓為U時，粒子到達N板的速度為v，如果要使這個帶電粒子到達N板的速度為2v

，則下述方法能滿足要求的是（）

A、使M、N間電壓增加為2U

B、使M、N間電壓增加為4U

C、使M、N間電壓不變，距離減半

D、使M、N間電壓不變，距離加倍例與練MNUd+v與電壓平方根成正比第五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日3、如圖M、N是在真空中豎直放置的兩塊平行金屬板，質(zhì)量為m電量為-q的帶電粒子，以初速度V0由小孔進入電場，當(dāng)M、N間電壓為U時，粒子剛好能到達N板，如果要使這個帶電粒子能夠到達M、N兩板間距的1/2處返回，則下述方法能滿足要求的是（）

A、使初速度減半

B、使M、N間電壓加倍

C、使M、N間電壓提高4倍

D、使初速度和M、N間電壓都加倍例與練MNUd-v0第六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日4、如圖所示的電場中有A、B兩點，A、B的電勢差UAB＝100V，一個質(zhì)量為m=2.0×10-12kg、電量為q=-5.0×10-8C的帶電粒子，以初速度v0=3.0×103m/s由A點運動到B點，求粒子到達B點時的速率。（不計粒子重力）例與練A-v0Bq為負第七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日5、如圖所示，A、B為平行金屬板電容器，兩板間的距離為d，在A板的缺口的正上方距離為h的P處，有一靜止的、質(zhì)量為m、帶電量為+q的液滴由靜止開始自由落下，若要使液滴不落在B板上，兩板間場強至少為多大？兩板間的電壓U至少為多大？

例與練mgmgqE對全過程由動能定理：第八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日二、帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)ld+-----------+++++++++++Uv0q、m第九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日二、帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)ld+-----------+++++++++++Uv0q、mF+vv0vyyθ偏轉(zhuǎn)角側(cè)移第十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日二、帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)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(guān)第十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日二、帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)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(guān)類平拋運動第十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日6、質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子以初速度v從中線垂直進入偏轉(zhuǎn)電場，剛好離開電場，它在離開電場后偏轉(zhuǎn)角正切為0.5，則下列說法中正確的是（）

A、如果偏轉(zhuǎn)電場的電壓為原來的一半，則粒子離開電場后的偏轉(zhuǎn)角正切為0.25B、如果帶電粒子的比荷為原來的一半，則粒子離開電場后的偏轉(zhuǎn)角正切為0.25C、如果帶電粒子的初速度為原來的2倍，則粒子離開電場后的偏轉(zhuǎn)角正切為0.25D、如果帶電粒子的初動能為原來的2倍，則粒子離開電場后的偏轉(zhuǎn)角正切為0.25例與練偏轉(zhuǎn)角正切與比荷成正比偏轉(zhuǎn)角正切與初動能成反比偏轉(zhuǎn)角正切與電壓成正比第十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日7、質(zhì)子(質(zhì)量為m、電量為e)和二價氦離子(質(zhì)量為4m、電量為2e)以相同的初動能垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場中，離開電場后，它們的偏轉(zhuǎn)角正切之比為

，側(cè)移之比為

。

例與練與電量成正比與電量成正比第十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日8、三個電子在同一地點沿同一直線垂直飛入偏轉(zhuǎn)電場，如圖所示。則由此可判斷（）

A、b和c同時飛離電場

B、在b飛離電場的瞬間，a剛好打在下極板上

C、進入電場時，c速度最大，a速度最小

D、c的動能增量最小，

a和b的動能增量一樣大

例與練第十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日析與解第十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日9、如圖，電子在電勢差為U1的加速電場中由靜止開始加速，然后射入電勢差為U2的兩塊平行極板間的電場中，入射方向跟極板平行。整個裝置處在真空中，重力可忽略。在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角θ變大的是（）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變小例與練第十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日析與解對加速過程由動能定理：對偏轉(zhuǎn)過程由偏轉(zhuǎn)角正切公式：與粒子的電量q、質(zhì)量m無關(guān)第十八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日10、如圖所示，二價氦離子和質(zhì)子的混合體，經(jīng)同一加速電場加速后，垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場中，偏轉(zhuǎn)后，打在同一熒光屏上，則它們（）

A、側(cè)移相同

B、偏轉(zhuǎn)角相同

C、到達屏上同一點

D、到達屏上不同點例與練與粒子的電量q、質(zhì)量m無關(guān)第十九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日11、試證明：帶電粒子垂直進入偏轉(zhuǎn)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。

例與練θx第二十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日12、如圖所示，有一電子(電量為e、質(zhì)量為m)經(jīng)電壓U0加速后，沿平行金屬板A、B中心線進入兩板，A、B板間距為d、長度為L，A、B板間電壓為U，屏CD足夠大，距離A、B板右邊緣2L，AB板的中心線過屏CD的中心且與屏CD垂直。試求電子束打在屏上的位置到屏中心間的距離。例與練第二十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日析與解電子離開電場，就好象從中點沿直線離開的：θ對加速過程由動能定理：第二十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日13、質(zhì)量為1×10-25kg、電量為1×10-16C的帶電粒子以2×106m/s速度從水平放置的平行金屬板A、B中央沿水平方向飛入板間，如圖所示。已知板長L＝10cm，間距d＝2cm，當(dāng)AB間電壓在

范圍內(nèi)時，此帶電粒子能從板間飛出。例與練v0+++++-----第二十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日v0+++++-----θ析與解對偏轉(zhuǎn)過程由偏轉(zhuǎn)角正切公式：或?qū)ζD(zhuǎn)過程由側(cè)移公式：第二十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日14、初速度為2×107m/s的電子沿平行金屬板間的中心線射入板中，板長為30cm，相距為4cm，在兩板間加上如圖所示的正弦交變電壓。已知電子的質(zhì)量為9×10-31Kg，電量為1.6×10-19C，不計電子重力，求：要使所有的電子都能離開電場，圖中電壓的最大值U0需滿足什么條件？例與練第二十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日可認為在t時間內(nèi)電場不變設(shè)電子在兩板間的運動時間為t設(shè)電子在偏轉(zhuǎn)電壓為U0時進入板間析與解第二十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日

帶電粒子在交變電場中的運動

在兩個相互平行的金屬板間加交變電壓時，在兩板間便可獲得交變電場。此類電場從空間看是勻強電場，即同一時刻，電場中各個位置處電場強度的大小、方向都相同；從時間上看是變化的，即電場強度的大小、方向都可隨時間變化。

研究帶電粒子在這種交變電場中的運動，關(guān)鍵是根據(jù)電場變化的特點，正確地判斷粒子的運動情況。

當(dāng)帶電粒子通過電場的時間遠遠小于電場變化的周期時，可認為電場強度的大小、方向都不變。小結(jié)第二十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日三、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方向偏移第二十八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日三、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方向向上偏移第二十九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日三、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方向向下偏移第三十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日三、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方向向里偏移第三十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日三、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方向向外偏移第三十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日三、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方向向上偏移第三十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日三、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方向向下偏移第三十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日三、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方向向里偏第三十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日三、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方向向里偏第三十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日三、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？電子沿Y方向向上向下偏，沿X方向向外偏第三十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期日三、示波管的原理4、如果在YY’之間加如圖所示的交變電壓，同時在XX’之間加鋸齒形掃描電壓，在熒光屏上會看到什么圖形？XYOABCDEFABCDEFABOCt1DEFt2第三十八頁，共四十二頁，編輯于2023年