探究电子束在示波管中运动1.pptx

探究电子束在示波管中运动1,示波管的原理图,、动力学方法：,一、带电粒子在电场中的加速,A,B,U,d,E,+,F,v,由牛顿第二定律：,由运动学公式：v,t,2,-v,0,2,=2as,初速度,不为零,呢？,只适用于,匀强电场,2、动能定理：,A,B,U,d,E,+,v,也适用于,非匀强电场,一、带电粒子在电场中的加速,初速度,不为零,呢？,l,d,+,-,+,U,v,0,q、m,二、带电粒子在电场中的偏转,l,d,+,-,+,U,/,v,0,q、m,F,+,v,v,0,v,y,y,偏转角,侧移,二、带电粒子在电场中的偏转,类平抛运动,二、带电粒子在电场中的偏转,平行E的方向：,垂直E的方向,：,做匀速直线运动,加速度：,垂直E方向：,合速度：,速度偏向角,偏转位移：,+,+,+,+,+,+,-,-,-,-,-,-,v,v,0,v,y,+,_,U,U,/,v,0,L,-,q,m,三、加速和偏转一体,y,四、带电粒子离开电场后的运动,+,L,L,/,U,U,/,y,/,=?,类平抛运动中，逆着出射方向看，,粒子好像从初速度所在直线,沿直线中点射出,。,试证明：带电粒子垂直进入偏转电场，离开电场时就好象是从初速度所在直线的,中点沿直线,离开电场的。,例与练,x,五、示波管的原理,产生,高速,飞行的,电子束,待显示,的电压信号,锯齿形,扫描电压,使电子沿,Y方向,偏移,使电子沿,x方向,偏移,一、带电粒子加速,二、,带电粒子偏转,动力学角度分析-匀强电场,做功和能量的角度分析-任意电场,类平抛运动,的分析方法,小结：,带电粒子在电场中的运动,带电粒子在电场中的运动,一.带电粒子的运动轨迹分析,1.如图所示.虚线表示真空中有一点电荷Q的电场中的两个等势面,实线表示一个带负电荷q的运动轨迹,不考虑粒子重力,试判断:,(1)Q带什么电.,(2)A,B,C点电势大小关系,(3)该粒子在A,B,C三点动能的大小关系,(4)该粒子在A,B,C三点电势能的大小关系,Q,A,B,C,v,2.如图所示,实线表示某一电场的电场线,在电场力作用下一带电粒子(不计重力),经A点飞向B点,轨迹如图中虚线所示.试判断:,(1)粒子带什么电?,(2)粒子在_点,加速度较大.,(3)粒子在_点,动能较大.,(4)粒子在_点,电势能较大.,(5)粒子在_点,电势较高.,A,B,曲线运动的轨迹夹在力与速度之间,一.带电粒子的运动轨迹分析,二.带电粒子在匀强电场中的平衡,1.平行电极板水平放置,如图所示,有一质量为m的带电油滴,放在两极板之间恰好保持静止,已知两极板电势差为U,间距为d.则:,A.油滴带正电,电量为mgU/d,B.油滴带正电,电量为mgd/U,C.油滴带负电,电量为mgd/U,D.油滴带负电,电量为mgU/d,C,2.如图所示,平行板间形成匀强电场,板间距为d,一带负电的粒子从上板边缘射入,沿直线从下板边缘射出,粒子质量为m,电量为q,下列说法正确的是:,A.粒子加速度为零.,B.粒子的电势能减少了mgd,C.两极板间的电势差为mgd/q,D.M板比N板电势高,M,N,v,ACD,三.带电粒子在电场中的加速运动,1.一质量为m,所带电荷量为-q的粒子以速度v,0,射入两带电平行极板间,如图所示,已知两极板间的电势差为U,距离为d,不计重力,则粒子穿出电场时的速度为:,m,-q,v,0,d,+,-,思考:若粒子从正极板水平射入电场,v,0,为多大时,粒子恰好到达负极板?,D,2、如图所示,电子由静止开始从A板向B板运动,当到达B板时速度为v,若充完电后断开电源，则,A.当增大两极板间距时,v增大,B.当减小两极板间距时,v增大,C.当减小两极板正对面积时,v不变,D.当增大两极板间距时,电子在两极板间运动的时间增大,A,B,AD,四.带电粒子在匀强电场中的偏转,y,U,1,-,v,O,v,0,U,2,-,L,d,Y,S,类平抛运动,1、三个电子在同一地点沿同一直线垂直飞入偏转电场，如图所示,可判断（）,A、b和c同时飞离电场,B、在b飞离电场的瞬间，,a,刚好打在下极板上,C、进入电场时，c速度最大，,a,速度最小,D、c的动能增量最小，,a,和b的动能增量一样大,BCD,2、如图，质量为m、电量为e的电子，从A点以速度v,0,垂直场强方向射入匀强电场中，从B点射出电场时的速度方向与电场线成120,o,角，问A、B两点间的电势差是多少？,v,0,120,o,v,A,B,3.如图所示,两平行金属板之间存在匀强电场,一带电粒子以初动能E,k,沿垂直电场线方向入射,飞离电场时动能为初动能的2倍,若同一带电粒子初速度增加一倍,那么,它飞离电场时动能为:,A.2E,k,B.4E,k,C.4.25E,k,D.5E,k,v,0,