带电粒子在电场中的运动通用课件.pptVIP

J2459学生示波器阴极射线管结构示意图

仪器名称：示波器型号：COS5100北京正负电子对撞机加速器的起点系统运行时，数以10亿计的电子就将从这条加速管中以接近光速冲进储存环中发生碰撞

电场中的带电粒子一般可分为两类：1、带电的基本粒子：如电子，质子，α粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和电场力相比小得多，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽略质量）。2、带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。3、某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定

带电粒子在匀强电场中受力情况：受到恒定的电场力运动情况：做匀变速运动

一.带电粒子在电场中的加速用动能定理分析E1用牛顿运动定律分析（加速电压）

U1、受力分析水平向右的电场力:_q+F＝Eq=qU/dFm2、运动分析:初速度为零，加速度为a=qU/md的向右匀加速直线运动。d带电粒子的加速解法一运用运动学知识求解解法二运用能量知识求解粒子加速后的速度只与加速电压有关

思考题如两极板间不是匀强电场该用何种方法求解？为什么？由于电场力做功与场强是否匀强无关，与运动路径也无关，第二种方法仍适用！

所以

结论：由于电场力做功与场强是否匀强无关，与运动路径也无关，所以在处理电场对带电粒子的加速问题时，一般都是利用动能定理进行处理。

例2：如图所示，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动，则关于电子在两板间的运动情况，下列AC叙述正确的是：()A.两板间距越大，加速的时间越长B.两板间距离越小，加速度就越大，则电子到达Q板时的速度就越大C.电子到达Q板时的速度与板间距离无关，仅与加速电压有关D.电子的加速度和末速度都与板间距离无关

例题3：如图所示，水平放置的A、B两平行板相距h，上板A带正电。现有质量为m，带电量为+q的小球在B板下方距离为H处，以初速度V竖直向上从B板小孔进入板间电场，欲使0小球刚好打到A板，A、B间电势差U应为多AB少？AhBV0H

BCD

练习２：如图从F处释放一个无初速度电子向B板方向运动,指出下列对电子运动描述中,正确的是(设电源电动势均为U)()ＡＢＤA.电子到达B板时的动能是UeABCDB.电子从B板到达C板时动能的变化量为零FC.电子到达D板时动能为UeＤ.电子在Ａ板与Ｄ板间作往返运动

二.带电粒子在电场中的偏转+++++++++dv0q、m+U-----------l

二.带电粒子在电场中的偏转+++++++++++v0d侧移q、m+yv0UF--------+θ---vlvy偏转角试根据类平抛运动的知识，推导偏移量y和偏转角θ

Y++++++1.受力分析：粒子受到竖直向下的静电力F＝Eq=qU/d。qv0dUy2.运动规律分析:粒子作类平抛运动。Fv0x方向：匀速直线运动------Y′LY方向：加速度为vyv的匀加速直线运动。3.x方向v0Φ4.y方向vvy5、离开电场时的偏转角度的正切：

结论：带电粒子初速度垂直于电场方向飞入匀强电场的问题就是一个类平抛的问题。粒子在与电场垂直的方向上做匀速直线运动粒子在与电场平行的方向上做初速为零的匀加速运动

解:电子进入偏转电场后,在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动.加速度水平方向做匀速直线运动所以偏移距离所以偏移角度

vy三、加速和偏转一体_+φv0++++++y-qmU2v0------U1L

++++++vy-+φv0思考题y-qU2mv0------U1L让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物经过同一加速电场由静止开始加速，然后在同一偏转电场里偏转，在通过加速电场时获得的动能是否相同？通过偏转电场时，它们是否会分为三股？请说明理由。答案：通过加速电场时获得的动能E=qU,加速电压相k同，二价氦离子电荷量最大，所以二价氦离子获得动能最大。粒子的偏转量和偏转角由加速电场和偏转电场决定，所以三种粒子不可能分开为三股。

例4：离子发生器发射出一束质量为m，电荷量为q的负离子，从静止经加速电压U加速后，获得速度v01，并沿垂直于电场线方向射入两平行板中央，受偏转电压U作用后，以速度Ｖ离开电场，已知平行板长为Ｌ，两板间距离为d，2求：1）离子在偏转电场中运动的时间、加速度、速度Ｖ的大小；++++++d2）离子在离开偏转电场时v的沿电场方向的偏移量和偏转角的正切值。------u1l

四、示波器的原理1.示波器作用：是一种用来观察电信号随时间变化的电子仪器。2.它的核心部件是示波管：由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真