人教版高中物理必修第3册 第10章 5 带电粒子在电场中的运动.pptVIP

课堂小练|素养达成1．如图所示，电子由静止开始从A板向B板运动，到达B板时的速度为v，保持两板间的电压不变，则()A．当增大两板间的距离时，速度v增大B．当减小两板间的距离时，速度v减小C．当减小两板间的距离时，速度v不变D．当减小两板间的距离时，电子在两板间运动的时间变长【答案】C2．在匀强电场中，将质子和α粒子由静止释放，若不计重力，当它们获得相同动能时，质子经历的时间t1和α粒子经历的时间t2之比为()A．1∶1 B．1∶2C．2∶1 D．4∶1【答案】A【答案】BD4．一个带负电的小球质量为m，电荷量为q，在一个如图所示的平行板电容器的右侧边缘被竖直上抛，最后落在电容器左侧边缘的同一高度处，两板间距离为d，板间电压为U，重力加速度为g，求抛出时的初速度v0及小球能达到的最大高度H．课后|提升练习【答案】C 带电粒子加速问题的分析方法1．若带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，所受的电场力与运动方向在同一条直线上，带电粒子做匀变速直线运动，此时可应用牛顿第二定律结合运动学公式求解，也可应用动能定理求解．2．若带电粒子沿与电场线平行的方向进入非匀强电场中时，带电粒子做非匀变速直线运动，此时只能应用动能定理求解．1．偏转电极加上偏转电压U，质量为m，带电量为q的粒子以垂直于电场方向的初速度v0进入板长为l，宽度为d的偏转电场(不计重力)，如图所示．问：带电粒子的偏转(1)带电粒子从进入电场到离开电场的时间是多少？加速度是多少？离开电场时的偏移量是多少？(2)离开电场时的偏转角的正切值是多少？2．初速度为零的带电粒子经过加速电压为U1的电场加速，经过偏转电压为U2的偏转电场偏转，偏转角的正切值是多少？3．为什么说粒子射出电场时的速度方向的反向延长线必过极板的中心？精例2如图所示，从炽热的金属丝逸出的电子(速度可视为零)，经加速电场加速后从两极板中间垂直射入偏转电场．电子的重力不计．在满足电子能射出偏转电场的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是()A．仅将偏转电场极性对调B．仅增大偏转电极间的距离C．仅增大偏转电极间的电压D．仅减小偏转电极间的电压【答案】C变式2(2021年北京东城模拟)如图所示，一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物以相同的初速度沿垂直匀强电场的方向进入同一偏转电场，且经过偏转后都从右侧离开了电场，则三种粒子相同的是()A．离开偏转电场时的动能B．在偏转电场中的时间C．在偏转电场中偏转的角度D．在偏转电场中的侧移量【答案】B 带电粒子在电场中运动的处理方法带电粒子在电场中运动问题的实质是力学问题的延续，从受力角度看带电粒子与一般物体相比多受到一个电场力；从处理方法上看仍可利用力学中的规律分析，如选用平衡条件、牛顿定律，动能定理、功能关系，能量守恒等．1．请简述示波管的工作原理．【答案】XX′电极使电子束做横向(面向荧光屏而言)的水平匀速扫描，YY′电极使电子束随信号电压的变化在纵向做竖直方向的扫描，这样就在荧光屏上出现了随时间而变化的信号电压的波形，显然，这个波形是电子束同时参与两个相互垂直的分运动合成的结果．示波管类问题2．只在示波管的XX′加扫描电压Ux，荧光屏上光点在屏上做匀速直线运动吗？2．示波管实际工作时，XX′方向加扫描电压，YY′方向加信号电压，两者周期相同，在荧光屏上显示随信号而变化的波形．变式3(多选)示波管的构造如图所示．如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的()?A．极板X应带正电 B．极板X′应带正电C．极板Y应带正电 D．极板Y′应带正电【答案】AC【解析】根据亮斑的位置，电子偏向XY区间，说明电子受到静电力作用发生了偏转，因此极板X、极板Y均应带正电．1．示波管的偏转系统大都是静电偏转式，它由两对相互垂直的平行金属板组成，分别称为水平偏转板和竖直偏转板．分别控制电子束在水平方向和竖直方向的运动．当电子在偏转板之间运动时，如果偏转板上没有加电压，偏转板之间无电场，电子将沿轴向运动，射向屏幕的中心．如果偏转板上有电压，偏转板之间则有电场，进入偏转系统的电子会在偏转电场的作用下射向荧光屏的特定位置．2．荧光屏位于示波管的终端，它的作用是将偏转后的电子束显示出来，以便宜观察．在示波器的荧光屏内壁涂有一层发光物质，因而，荧光屏上受到高速电子冲击的地点就显现出荧光．此时光点的亮度决定于电子束的数目、密度及其速度，改变控制极的加速电场的电压时，电子束中电子的数目将随之改变，光点亮度也就改变．核心素养微专题电子束一离开电子枪，就在两副静电偏转板间通过．偏转板上的电压使电子束偏转，一副偏转板的电压