D034.帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn).ppt

1、帶電粒子在勻強 電場中的偏轉(zhuǎn),一、帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)： 二、示波管的原理 014. 山東泰安市07年第一輪質(zhì)量檢測 4 004. 南京師大物理之友電學綜合(二) 2、 032. 上海虹口區(qū)07學年度第一學期期終教學檢測16 039. 08年深圳市第一次調(diào)研考試15 043. 南通、揚州、泰州三市08屆第二次調(diào)研測試6 025. 上海市黃浦區(qū)08年1月期終測評卷22 044. 鹽城市2008屆六所名校聯(lián)考試題 6 006. 江蘇南通08屆第一次調(diào)研測試15 040. 江蘇淮安市0708學年度第一次調(diào)查測試15 057. 廣東省汕頭市2008年模擬考試20,帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn),不計重力

2、，且初速度v0E，則帶電粒子將在電場中只受電場力作用做類平拋運動,電子射出電場時，在垂直于電場方向偏移的距離為：,粒子在垂直于電場方向的加速度：,由得側(cè)移：,一、帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)：,1、側(cè)向偏移：,沿電場方向勻速運動所以有：,電子射出電場時沿電場方向的速度不變?nèi)詾関0，而垂直于電場方向的速度：,故電子離開電場時的偏轉(zhuǎn)角 為：,注意到,說明穿出時刻的末速度的反向延長線與初速度延長線交點恰好在水平位移的中點。這一點和平拋運動的結(jié)論相同。,2、偏轉(zhuǎn)角：,3、對偏移公式的討論,對于不同的帶電粒子 若以相同的速度射入，則yq/m,若以相同的動能射入，則yq,若以相同的動量射入，則yqm,若經(jīng)相同電

3、壓U0加速后射入，則,y與 q、m無關(guān),隨加速電壓的增大而減小，隨偏轉(zhuǎn)電壓的增大而增大。,4、穿越電場過程的動能增量：Ek=Eqy （注意，一般來說不等于qU）,二、示波管的原理,利用兩組正交的偏轉(zhuǎn)極板，可以控制電子打在熒光屏上的位置。示意圖如右：,兩組偏轉(zhuǎn)電極分別控制電子在水平、豎直方向的偏轉(zhuǎn)。,一般在水平偏轉(zhuǎn)電極上加掃描電壓（從左向右周期性掃描），在豎直偏轉(zhuǎn)電極上加需要研究的信號。,014.山東泰安市07年第一輪質(zhì)量檢測 4,4豎直放置的平行金屬板A、B連接一恒定電壓，兩個電荷M和N以相同的速率分別從極板A邊緣和兩板中間沿豎直方向進入板間電場，恰好從極板B邊緣射出電場，如圖所示，不考慮電荷

4、的重力和它們之間的相互作用，下列說法正確的是 （ ） A兩電荷在電場中運動的時間相等 B兩電荷在電場中運動的加速度相等 C兩電荷的比荷可能相等 D離開電場時，M的速度大于N的速度,A D,004.南京師大物理之友電學綜合(二) 2、,2.如圖所示，質(zhì)量相同的兩個帶電粒子P、Q以相同速度沿垂直于電場方向射入兩平行板間的勻強電場中，P從兩板正中央射入，Q從下極板邊緣入射入，它們最后打在同一點(重力不計)，則從開始射入到打到上板的過程中 （ ） A、它們的運動時間tQtP B、它們所帶電量之比qP：qQ=1:2 C、它們的動能增量之比 D、它們的電勢能減少量之比,B D,032.上海虹口區(qū)07學年度

5、第一學期期終教學檢測16,16、在真空中帶電粒子P1和P2先后以相同的速度從 O點射入兩平行板間的勻強電場（如圖）它們的初速垂直于電場強度方向，偏轉(zhuǎn)之后分別打在下面金屬板的B、C兩點，已知 ，A點在O的正下方,且P1的帶電量是P2的3倍，與粒子受到的電場力相比，其重力可略去不計，則P1和P2在空中飛行的時間之比t1:t2_，質(zhì)量之比m1:m2_。,解：,1:2,3:4,039.08年深圳市第一次調(diào)研考試15,15（13分）實驗表明，熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子在圖中，從熾熱金屬絲射出的電子流，經(jīng)電場加速后進入偏轉(zhuǎn)電場已知加速電極間的電壓是2500V，偏轉(zhuǎn)電極間的電壓是2.0V，偏轉(zhuǎn)電極長6.0cm

6、，相距0.2cm電子的質(zhì)量是0.9110-30kg，電子重力不計求： （1）電子離開加速電場時的速度； （2）電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的側(cè)向速度； （3）電子離開偏轉(zhuǎn)電場時 側(cè)向移動的距離,解：,（1）由,得,（2）由,得：,（3）由,得：,043.南通、揚州、泰州三市08屆第二次調(diào)研測試6,6如圖所示，兩種不同的正離子(不計重力)垂直射人偏轉(zhuǎn)電場，從偏轉(zhuǎn)電場射出時具有相同的偏轉(zhuǎn)距離y和偏轉(zhuǎn)角(偏轉(zhuǎn)電壓U保持不變)，則兩種離子進入偏轉(zhuǎn)電場前只要滿足 ( ) A速度相同 B動能相同 C比荷和速度都相同 D由靜止經(jīng)同一加速電場加速,C D,解見下頁,解：,偏轉(zhuǎn)距離y為,偏轉(zhuǎn)角為,從偏轉(zhuǎn)電場射出時具有相同

7、的偏轉(zhuǎn)距離y和偏轉(zhuǎn)角,只要兩種離子進入偏轉(zhuǎn)電場前的比荷和速度都相同，或由靜止經(jīng)同一加速電場加速，即C、D正確,025.上海市黃浦區(qū)08年1月期終測評卷22,22一帶電粒子以一定的初速度由P 點射入勻強電場，入射方向與電場線垂直。粒子從Q點射出電場時，其速度方向與電場線成300角。已知勻強電場的寬度為d，P、Q兩點的電勢差為U，不計重力作用。求此勻強電場的場強大小。,解：,設(shè)帶電粒子在P點時的速度為v0 ,在Q點建立直角坐標系,垂直于電場線為x軸,平行于電場線為y軸,由平拋運動的規(guī)律和幾何知識求得粒子在y軸方向的分速度為,粒子在y方向上的平均速度為,粒子在y方向上的位移為y0 ,粒子在電場中的運

8、動時間為t,得,得：,044.鹽城市2008屆六所名校聯(lián)考試題 6,6.一個初動能為Ek的帶電粒子，以速度v垂直電場線方向飛入兩塊平行金屬板間，飛出時動能為3Ek如果這個帶電粒子的初速度增加到原來的2倍，不計重力，那么該粒子飛出時動能為 （ ） A 4 Ek B. 4.5 Ek C. 6 Ek D. 9.5 Ek,B,解見下頁,解：,以速度v垂直電場線方向飛入，,以速度2v垂直電場線方向飛入,006.江蘇南通08屆第一次調(diào)研測試15,（1）設(shè)粒子在運動過程中的加速度大小為a， 離開偏轉(zhuǎn)電場時偏轉(zhuǎn)距離為y，沿電場方向的速度為vy，偏轉(zhuǎn)角為, 其反向延長線通過O點,O點與板右端的水平距離為x，則有

9、,解：,聯(lián)立可得,即粒子飛出電場后的速度方向的反向延長線交于兩板間的中心,（2）,由式解得,當 時，,則兩板間所加電壓的范圍,（3）當 時，粒子在屏上側(cè)向偏移的距離最大（設(shè)為y0），則,而,解得,則粒子可能到達屏上區(qū)域的長度為,040.江蘇淮安市0708學年度第一次調(diào)查測試15,15（12分）現(xiàn)代科學實驗中常用的一種電子儀器叫示波器，它的核心部件是示波管，其工作原理如圖所示，電量大小為e的電子在電勢差為U1的加速電場中由靜止開始運動，然后射入電勢差為U2的兩塊平行極板間的偏轉(zhuǎn)電場中，入射方向跟極板平行，偏轉(zhuǎn)電場的極板間距離為d，板長為L，整個裝置處在真空中，電子重力可忽略，電子能射出平行板區(qū).（1）偏轉(zhuǎn)電場中，若單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的偏移距離叫示波管的靈敏度，請通過計算說明提高示波管的靈敏度的辦法； （2）求電子離開偏轉(zhuǎn)電場 時的動能大小.,解:（1）,在加速電場中,在偏轉(zhuǎn)電場中，運動時間為t,L=vt,由上三式，得靈敏度,提高示波管的靈敏度方法：增大L、減小U1、減小d,（2）方法一：,由動能定理，得,將式代入，得,方法二：,出電場時的水平速度,vx=v0