帶電粒子垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)

1、(4)離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)豎直方向的分速度。(5)粒子在離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度大小。(6)離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度的正切tana(7)增加的動(dòng)能1.9帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)案1復(fù)習(xí)：帶電粒子的加速1. 帶電粒子：對(duì)于質(zhì)量很小的帶電粒子，如電子、質(zhì)子等，雖然它們也會(huì)受到萬(wàn)有引力(重力)的作用，但一般來(lái)說(shuō) 電力，可以忽略.2. 帶電粒子被加速：在勻強(qiáng)電場(chǎng) E中，被加速的粒子電荷量為 q,質(zhì)量為m，從 靜止開(kāi)始加速的距離為d,加速后的速度為v，這些物理量間的關(guān)系滿足qEd= 2mv2.在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中，假設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)的初末位置的電勢(shì)差為 U，動(dòng)能定理表達(dá)為：一般情況下帶電粒子被加速后的速度可表示成：v = 2q¥

2、;.一、帶電粒子垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入電場(chǎng)(偏轉(zhuǎn)電場(chǎng))：如圖，電荷量+q，板長(zhǎng)L，板間距d，電勢(shì)差U，初速v0.試求：(1)在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)問(wèn)to (2)加速度(3)側(cè)移距離2 .拓展：假設(shè)帶電粒子是在電場(chǎng)的電勢(shì)差Ui下加速而來(lái)的從零開(kāi)始，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，上面的結(jié)果又如何呢？ y, 03試證明：1粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)，其速度v的反向延長(zhǎng)線過(guò)水平位移的中點(diǎn)三帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的延伸討論1. 假設(shè)帶電粒子是從靜止經(jīng)過(guò)同一加速電壓Ui進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)U2的，那么粒子偏移及偏轉(zhuǎn)角有:qU-mVo2 故 Vo2qU2mIqUzL2 U2L22_ =2 mdvo4dU-Vy 而 tanVoU2L2dUi由上式

3、可知，粒子的偏轉(zhuǎn)角與粒子q, m無(wú)關(guān)，僅決定于加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),即不同的帶電粒子從靜止經(jīng)過(guò)同一電場(chǎng)加速后進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，它們?cè)陔妶?chǎng)中的偏 移、偏轉(zhuǎn)角總是相同的，即運(yùn)動(dòng)軌跡是相同的2. 粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出時(shí)偏移y二丄世丄2，作粒子速度的反向延長(zhǎng)線，與初速度的延2 md v0qUL2長(zhǎng)線交于O點(diǎn)，O點(diǎn)與粒子出場(chǎng)點(diǎn)水平距離為2md 02 LqUL _ 2FTm 0 d粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出時(shí)，速度的反向延長(zhǎng)線與初速度延長(zhǎng)線的交點(diǎn)平分沿初速度方向的 位移，即粒子好似從該中點(diǎn)處沿直線飛離電場(chǎng)一樣故側(cè)向位移與偏向角可表示為:tan 二或 tan :2yL/2C.丄倍24.如下圖，小球，以相同速率在帶

4、電平行金屬板的三個(gè)質(zhì)最相等的，分別帶正電、負(fù)電和不帶電的P點(diǎn)沿垂直于電場(chǎng)方向射入電場(chǎng)，落在 A、B、C三點(diǎn)，那么().【2.5】(A) 落到A點(diǎn)的小球帶正電、落到 帶電(B) 三小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等(C) 三小球到達(dá)正極板的動(dòng)能關(guān)系是(D) 三小球在電場(chǎng)中的加速度關(guān)系是 答案：DB點(diǎn)的小球帶負(fù)電、落到EkA > EkB > EkCac > 3b > 3aC點(diǎn)的小球不【例題3】.如圖7-3-6所示，真空中水平放置的兩個(gè)相同極板Y和Y'長(zhǎng)為L(zhǎng),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, 束質(zhì)量為 m帶電量為+q的粒A以初速度V0沿水平

5、方向射入電場(chǎng)且能穿出.(1 )證明粒子飛出電場(chǎng)后的速度方向的反向延長(zhǎng)線交于兩板間的中心0點(diǎn);(2 )求兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓 U的范圍；(3)求粒子可能到達(dá)屏上區(qū)域的長(zhǎng)度.子(不計(jì)重力)從兩板左側(cè)中點(diǎn)Y'圖 7-3-6課后練習(xí)：1 如下圖，在兩條豎直邊界線所圍的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從左邊界的P點(diǎn)以某一水平速度射入電場(chǎng)，從右邊界的Q點(diǎn)射出，以下判斷正確的有()A. 粒子帶正電B. 粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)C. 粒子電勢(shì)能增大D.僅增大電場(chǎng)強(qiáng)度粒子通過(guò)電場(chǎng)的時(shí)間不變?Q2.右圖為示波管中電子槍的原理示意圖，示波管內(nèi)被抽成真空，A為發(fā)射熱電子的陰極， K為接在高電勢(shì)點(diǎn)的加速陽(yáng)極， A、K

6、間電壓為U電子離開(kāi)陰極時(shí)的速度可以忽略.電子經(jīng)加速后從K的小孔中射出的速度大小為v.下面的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是A.如果A K間距離減半而電壓仍為U不變，那么電子離開(kāi)K時(shí)的速度變?yōu)?vB. 如果AC. 如果AD. 如果AK間距離減半而電壓仍為U不變，那么電子離開(kāi) K時(shí)的速度變?yōu)?-2K間距離保持不變而電壓減半，那么電子離開(kāi)K間距離保持不變而電壓減半，那么電子離開(kāi)K時(shí)的速度變?yōu)镵時(shí)的速度變?yōu)? .如下圖，帶電粒子P所帶的電荷量是帶電粒子Q的3倍，它們以相等的速度從同一點(diǎn)出發(fā)，沿著跟電場(chǎng)強(qiáng)度垂直的方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，分別打在M N點(diǎn)，假設(shè)OMk MN忽略粒子重力的影響，貝U P和Q的質(zhì)量之比為A. 3

7、: 4B. 4 : 3C. 3 : 2D. 2 : 33 題4、如以下圖所示，一個(gè)電子以4X 10m/s的速度沿與電場(chǎng)垂直的方向從A點(diǎn)飛進(jìn)勻強(qiáng)電場(chǎng)， 并且從另一端B點(diǎn)沿與場(chǎng)強(qiáng)方向成 150°角方向飛出，那么, 子的質(zhì)量為9.1 X 10 31kgA B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為多少伏？電1.9帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)案2例題：1 如圖是一個(gè)示波管工作原理圖的一局部，電子經(jīng)過(guò)加速后以速度Vo垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)量為 y，兩平行板間距為d、板長(zhǎng)為L(zhǎng)、板間電壓為U。每單位電壓引起的 偏轉(zhuǎn)量y/U 叫做示波管的靈敏度，為了提高靈敏度，可以采用的方法是A. 增加兩板間的電勢(shì)差 UB.

8、盡可能縮短板長(zhǎng) LC. 盡可能減小板距 dD. 使電子的入射速度 vo大些2 .如下圖，靜止的電子在加速電壓為 U的電場(chǎng)作用下從 0經(jīng)P板的小孔射出，又垂直進(jìn)入 平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng) 極板長(zhǎng)L、極板間距離d，在偏轉(zhuǎn)電壓為 U2的電場(chǎng)作用下偏轉(zhuǎn)一段 距離?，F(xiàn)使U加倍，要想使電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的偏移量不發(fā)生變化調(diào)整極板間距離時(shí)電子仍能穿出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，應(yīng)該：A. 僅使U2加倍B. 僅使U2變?yōu)樵瓉?lái)的4倍C. 僅使偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)板間距離變?yōu)樵瓉?lái)的0.5倍D. 僅使偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)板間距離變?yōu)樵瓉?lái)的2倍3. 一對(duì)平行金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng),兩板間距為d,質(zhì)量為m電荷量為e的電子從平行板左側(cè)以速度vo沿兩板的中線不斷進(jìn)入平行板之間，

9、兩板間所加交變電壓UAB如下圖，交變電壓的周期,所有電子都能穿過(guò)平行板,且最大偏距的粒子剛好從極板的邊緣飛出，不計(jì)重力作用，那么JM叫VeVji'VeV:-:I f or ：: Ia«fp«|A. 所有電子都從右側(cè)的同一點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)B. 所有電子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度都是Vod16C. t = 0時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的電子，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能最大D. t = I時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的電子，在兩板間運(yùn)動(dòng)時(shí)最大側(cè)位移為4. 如圖7-2-18所示，在E = 10 3V/m的水平向左勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光滑半圓形絕緣軌道豎直 放置，軌道與一水平絕緣軌道 MN連接，半圓軌道所在豎直平面與電場(chǎng)線平行，其半徑R=

10、 40cm,一 42一帶正電荷q = 10 C的小滑塊質(zhì)量為 m= 40g,與水平軌道間的動(dòng)摩因數(shù)=0.2 ,g取10m/s ,求：(1) 要小滑塊能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)L,滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點(diǎn)多遠(yuǎn)處釋放？(2) 這樣釋放的滑塊通過(guò) P點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道壓力是多大？(P為半圓軌道中點(diǎn))圖 7-2-18課后習(xí)題：1 如以下圖所示，A B兩塊帶異號(hào)電荷的平行金屬板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，一電子以V0 = 4X 106m/s的速度垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向沿中心線由(1)電子在C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是多少 J?O C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小是多少V?O點(diǎn)射入電場(chǎng)，從電場(chǎng)右側(cè)邊緣C點(diǎn)飛出時(shí)的速度方向與V0e= 1.6 x 10 一19 C

11、,電子質(zhì)量 仆0.91 x 10 一30 kg.求：2、如下圖，兩塊相同的金屬板正對(duì)著水平放置，板間距離為d。當(dāng)兩板間加電壓 U時(shí),一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+ q的帶電粒子，以水平速度 V。從A點(diǎn)射入電場(chǎng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后 從B點(diǎn)射出電場(chǎng)，A、B間的水平距離為L(zhǎng)，不計(jì)重力影響。求：(1) 帶電粒子從 A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間;(2) 帶電粒子經(jīng)過(guò) B點(diǎn)時(shí)速度的大小；(3) A B間的電勢(shì)差。3.如圖，一束電子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，電子的電荷量為e,質(zhì)量為m,加速電場(chǎng)的電壓為U1,偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩極板間的距離為 d,極板長(zhǎng)度為L(zhǎng).問(wèn)：(2)假設(shè)要使得電子在飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的側(cè)位移恰好為 d/2,那么需在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩極板間加上多大 電壓.4、如圖10所示，ABCD為表示豎直放在場(chǎng)強(qiáng)為 £ = 1047/lM的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道， 其中軌道的BCD局部是半徑為 R的半圓環(huán)，軌道的水平局部與半圓環(huán)相切，A為水平軌道上一點(diǎn)而且AB= R= 0.2米，把一質(zhì)量為100g,帶正電量 軽1；廠1；的小球放在水平軌道的 A點(diǎn)處由靜止開(kāi) 始釋放，在軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)。(歹異帥対/)求：(1