高中物理 1.9帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教學(xué)課件 新人教版選修3-1

1、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),、動(dòng)力學(xué)方法：,一、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速,U,d,E,F,v,由牛頓第二定律：,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：,初速度不為零呢？,只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng),2、動(dòng)能定理：,U,d,E,v,由動(dòng)能定理：,也適用于非勻強(qiáng)電場(chǎng),一、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速,1、下列粒子由靜止經(jīng)加速電壓為U的電場(chǎng)加速后，哪種粒子動(dòng)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,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(jìn)入電場(chǎng)，當(dāng)M、N間電壓為U時(shí)，粒子到達(dá)N板的速度為v，如果要

2、使這個(gè)帶電粒子到達(dá)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,M,N,U,d,v與電壓平方根成正比,3、如圖所示的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，A、B的電勢(shì)差UAB100V，一個(gè)質(zhì)量為m=2.010-12kg、電量為q=-5.010-8C的帶電粒子，以初速度v0 =3.0103m/s由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，求粒子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速率。（不計(jì)粒子重力）,例與練,q為負(fù),二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn),d,U,v0,q、m,二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn),d,U,v0,q、m,

3、F,v,v0,vy,y,偏轉(zhuǎn)角,側(cè)移,二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn),類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),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(chǎng)的屬性U、l、d有關(guān),二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)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(chǎng)的屬性U、l、d有關(guān),類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),4、質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子以初速度v從中線垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，剛好離開(kāi)電場(chǎng)，它在離開(kāi)電場(chǎng)后偏轉(zhuǎn)角正切為0.5，則下列說(shuō)法中正確的是（ ） A、如果偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓為原來(lái)的一半，則粒子離開(kāi)電場(chǎng)后的偏轉(zhuǎn)角正切為0.25 B、如果帶電粒子的比荷為原來(lái)的一半，則粒子離開(kāi)電場(chǎng)后的偏轉(zhuǎn)角正切為0.25 C、如果帶電粒子的初速

4、度為原來(lái)的2倍，則粒子離開(kāi)電場(chǎng)后的偏轉(zhuǎn)角正切為0.25 D、如果帶電粒子的初動(dòng)能為原來(lái)的2倍，則粒子離開(kāi)電場(chǎng)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(dòng)能成反比,偏轉(zhuǎn)角正切與電壓成正比,5、質(zhì)子(質(zhì)量為m、電量為e)和二價(jià)氦離子(質(zhì)量為4m、電量為2e)以相同的初動(dòng)能垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，離開(kāi)電場(chǎng)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,6、如圖，電子在電勢(shì)差為U1的加速電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始加速，然后射入電勢(shì)差為U2的兩塊平行極板間的電場(chǎng)中，入射方向跟極板平行。整個(gè)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，

5、下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是 （ ） 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,析與解,對(duì)加速過(guò)程由動(dòng)能定理：,對(duì)偏轉(zhuǎn)過(guò)程由偏轉(zhuǎn)角正切公式：,與粒子的電量q、質(zhì)量m無(wú)關(guān),7、如圖所示，二價(jià)氦離子和質(zhì)子的混合體，經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速后，垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)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(dá)屏上同一點(diǎn) D、到達(dá)屏上不同點(diǎn),例與練,與粒子的電量q、質(zhì)量m無(wú)關(guān),8、三個(gè)電子在同一地點(diǎn)沿同一直線垂直飛入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，如圖所示。則由此可判斷（ ） A、 b和c同時(shí)飛離電場(chǎng) B、在b飛離電

6、場(chǎng)的瞬間，a剛好打在下極板上 C、進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，c速度最大，a速度最小 D、c的動(dòng)能增量最小， a和b的動(dòng)能增量一樣大,例與練,析與解,9、試證明：帶電粒子垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)就好象是從初速度所在直線的中點(diǎn)沿直線離開(kāi)電場(chǎng)的。,例與練,x,10、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(jìn)入兩板，A、B板間距為d、長(zhǎng)度為L(zhǎng)， 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(guò)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,析與解,電子離開(kāi)電場(chǎng)，就好象從中點(diǎn)沿直線離開(kāi)的：,對(duì)加速過(guò)程由動(dòng)能定理：,

7、11、質(zhì)量為110-25kg、電量為110-16C的帶電粒子以2106m/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(zhǎng)L10cm，間距d2cm，當(dāng)AB間電壓在 范圍內(nèi)時(shí)，此帶電粒子能從板間飛出。,例與練,v0,+ + + + +,- - - - -,v0,+ + + + +,- - - - -,析與解,對(duì)偏轉(zhuǎn)過(guò)程由偏轉(zhuǎn)角正切公式：,或?qū)ζD(zhuǎn)過(guò)程由側(cè)移公式：,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(hào),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,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(shì)比Y高，電

8、子將打在熒光屏的什么位置？,電子沿Y方向向上偏移,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(shì)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,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(shì)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(shì)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,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(shì)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

9、之間加不變電壓，使X的電勢(shì)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,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(huì)看到什么圖形？,0tt1電子沿Y方向向上偏移,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(huì)看到什么圖形？,t1tt2電子沿Y方向向下偏移,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(shí)在XX之間加不變電壓，使X的電勢(shì)比X高，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？,0tt1電子沿Y方向向上偏，沿X方向向里偏,三、示波管的原理,3、如果在YY之間加如圖所示的交變電

10、壓，同時(shí)在XX之間加不變電壓，使X的電勢(shì)比X高，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？,t1tt2電子沿Y方向向下偏，沿X方向向里偏,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(shí)在XX之間加不變電壓，使X的電勢(shì)比X高，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？,電子沿Y方向向上向下偏，沿X方向向外偏,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(shí)在XX之間加鋸齒形掃描電壓，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？,X,Y,O,A,B,C,D,E,F,A,B,C,D,E,F,A,B,O,C,t1,D,E,F,t2,12、如圖所示的示波管，如果在YY之間加如圖所示的交變電壓，同時(shí)在XX之間加如圖所示的鋸齒形電壓，使X的電勢(shì)比X高，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？,例與練,13、如圖所示的示波管，如果在YY之間加如圖所示的交變電壓，同時(shí)在XX之間加如圖所示的鋸齒形電壓，使X的電勢(shì)比X高，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？,例與練,X,Y,O,0tt1,t1tt2,14、真空室中電極K發(fā)出電子（初速不計(jì)），經(jīng)過(guò)電壓為U1的加速電場(chǎng)后，由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線射入板中，板長(zhǎng)L，相距為d，在兩板間加上如圖乙所示的正