带电粒子在电场中的运动 第2课时
班级 姓名 第 小组
【目标一】分析总结下列几个结论的特点 带电粒子初动能EK0=
(1)带电粒子在偏转电场中射出时偏转角为tan?? , 用EK0表示,tan??
偏移距离为y? ,用EK0表示,y? (2)带电粒子从静止进入同一电场U0加速后再垂直进入同一偏转电场U,射出时的偏转角度tan?? 和偏转距离y?
结论一、不同带电粒子从静止进入同一电场加速后再垂直进入同一偏转电场,射出时的偏转角度总和位移偏转量y是相同的,与粒子的q、m无关。.
【目标二】求证:(1)粒子垂直飞入电场偏转射出时,速度偏转切值((
(2)带电粒子从极板的中线射入匀强电场,其出射时速度方向的反向延长线交于极板中线的中点.所l
以侧移距离也可表示为y=2tan θ,所以粒子好像从极板中央沿直线飞出去一样.
1
角正
)等于位移偏转角正切值(
)。
)的两倍
【目标三】思考:当粒子不穿出极板而打在极板上时,t=L/v是否还成以上公式是否能用。
例1.如图所示,平行板电容器充电后形成一个匀强电场,电场强度保
1
立,
持不
变.让质子(1H)流以不同的初速度先、后两次垂直电场射入,分别沿a、b轨迹落到下极板的中央和边缘,则质子沿b轨迹运动时( )
A.初速度更大 B.加速度更大 C.动能增量更大 D.电势能增量更大
试讨论:沿着a轨迹到达底板中间的运动时间与沿着b轨迹到达极板边缘的时间是否一样
课后训练:
1.如图所示,一电荷量为+q,质量为m的带电粒子以初速度为v0,方向与极板平行射入一对平行金属板之间.已知两极板的长度L,相距为d,极板间的电压为U,试回答下列问题.(粒子只受电场力作用且上极板带正电)
(1)粒子在电场中所受的电场力的大小为________,方向__________,加速度大小为__________,方向________.
(2)粒子在x方向上做________运动,在电场中的运动时间为________.
(3)粒子在y方向上做________运动,离开电场时,在y方向上偏离的距离为________.当其他条件不变,d增大时偏离距离将________.
(4)粒子离开电场时,在y方向上的分速度为________,如果偏转的角度为θ,那么tanθ=________.当其他条件不变,U增大时θ角将________
2.如图所示为真空示波管的示意图,电子从灯丝K发出(初速不计),经灯丝与A板间的加速电压U1加速,从A板中心孔沿中线KO射出,然后进入由两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏电场可视为匀强电场),电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂
直,电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点.已知M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,电子质量为m,电荷量为e.求:
(1)电子穿过A板时的速度大小; (2)电子从偏转电场射出时的侧移量; (3)P点到O点的距离.
2
度心转
3.如图所示是示波管工作原理示意图,电子经加速电压U1加速后垂入偏转电场,离开偏转电场时的偏转量为h,两平行板间的距离为d,电为U2,板长为l.为了提高示波管的灵敏度(单位偏转电压引起的偏转量)取哪些措施?
4.如图所示,abcd是一个正方形盒子.cd边的中点有一个小孔e.盒沿ad方向的匀强电场.一个质量为m带电量为q的粒子从a处的小孔沿以初速度v0射入盒内,并恰好从e处的小孔射出.(忽略粒子重力)求:
(1)该带电粒子从e孔射出的速度大小. (2)该过程中电场力对该带电粒子做的功. (3)若正方形的边长为L,试求该电场的场强.
直进势差可采
子中有ab方向
3