带电粒子在电场中的偏转上课.pptx
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1、如图所示,在真空中如图所示,在真空中水平放置一对金属板水平放置一对金属板Y和和Y,板间距离为,板间距离为d在两板间加以电压在两板间加以电压U,两板间的匀强电,两板间的匀强电场的场强为场的场强为E=U/d现有一电荷量为现有一电荷量为q的的带电粒子以水平速度带电粒子以水平速度v0射入电场中射入电场中.带电粒子通过电场的侧移带电粒子通过电场的侧移带电粒子通过电场的侧移带电粒子通过电场的侧移偏向角偏向角恒力作用下的曲线运动恒力作用下的曲线运动 模型推论:推论:带电粒子从极板的中线射入匀带电粒子从极板的中线射入匀强电场强电场,其出射时速度方向的反向延其出射时速度方向的反向延长线交于极板中线的中点。所以粒
2、子长线交于极板中线的中点。所以粒子好像从极板中央沿直线飞出去一样。好像从极板中央沿直线飞出去一样。对偏移公式的讨论对偏移公式的讨论对于不同的带电粒子对于不同的带电粒子(1)若以相同的速度射入,则若以相同的速度射入,则y q/m(2)若以相同的动能射入,则若以相同的动能射入,则y q(3)若以相同的动量射入,则若以相同的动量射入,则y qm(4)若经相同电压若经相同电压U0加速后射入,则加速后射入,则y与与 q、m无关无关,随加速电随加速电压的增大而减小,随偏压的增大而减小,随偏转电压的增大而增大。转电压的增大而增大。例例2 2:在如图所示为一真空示波管,电子从灯丝:在如图所示为一真空示波管,电
3、子从灯丝K K发出发出(初速度不计),经灯丝与(初速度不计),经灯丝与A A板间的加速电压板间的加速电压U U1 1加速,加速,从从A A板中心孔沿中心线板中心孔沿中心线KOKO射出,然后进入两块平行金属射出,然后进入两块平行金属板板M M、N N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入,电子进入M M、N N间电场时的速度与电场方向垂直,电间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的子经过电场后打在荧光屏上的P P点。已知加速电压为点。已知加速电压为U U1 1,M M、N N两板间的电压为两板间的电压为U U2 2,两板间
4、的距离为,两板间的距离为d d,板长为,板长为L L1 1,板右端到荧光屏的距离为,板右端到荧光屏的距离为L L2 2,电子的质量为,电子的质量为m m,电,电荷量为荷量为e e。求:。求:U1L1L2PMNOKA能从极板间射出:能从极板间射出:x=L,yd/2 不能从极板间射出:不能从极板间射出:xL,y=d/2(1 1)电子穿过)电子穿过A A板时的板时的速度大小?速度大小?例例2 2:在如图所示为一真空示波管,电子从灯丝:在如图所示为一真空示波管,电子从灯丝K K发出发出(初速度不计),经灯丝与(初速度不计),经灯丝与A A板间的加速电压板间的加速电压U U1 1加速,加速,从从A A板
5、中心孔沿中心线板中心孔沿中心线KOKO射出,然后进入两块平行金属射出,然后进入两块平行金属板板M M、N N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入,电子进入M M、N N间电场时的速度与电场方向垂直,电间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的子经过电场后打在荧光屏上的P P点。已知加速电压为点。已知加速电压为U U1 1,M M、N N两板间的电压为两板间的电压为U U2 2,两板间的距离为,两板间的距离为d d,板长为,板长为L L1 1,板右端到荧光屏的距离为,板右端到荧光屏的距离为L L2 2,电子的质量为,电子的
6、质量为m m,电,电荷量为荷量为e e。求:。求:U1L1L2PMNOKA能从极板间射出:能从极板间射出:x=L,yd/2 不能从极板间射出:不能从极板间射出:xL,y=d/2(2 2)电子从偏转电场射)电子从偏转电场射出时的侧移量?出时的侧移量?例例2 2:在如图所示为一真空示波管,电子从灯丝:在如图所示为一真空示波管,电子从灯丝K K发出发出(初速度不计),经灯丝与(初速度不计),经灯丝与A A板间的加速电压板间的加速电压U U1 1加速,加速,从从A A板中心孔沿中心线板中心孔沿中心线KOKO射出,然后进入两块平行金属射出,然后进入两块平行金属板板M M、N N形成的偏转电场中(偏转电场
7、可视为匀强电场)形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入,电子进入M M、N N间电场时的速度与电场方向垂直,电间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的子经过电场后打在荧光屏上的P P点。已知加速电压为点。已知加速电压为U U1 1,M M、N N两板间的电压为两板间的电压为U U2 2,两板间的距离为,两板间的距离为d d,板长为,板长为L L1 1,板右端到荧光屏的距离为,板右端到荧光屏的距离为L L2 2,电子的质量为,电子的质量为m m,电,电荷量为荷量为e e。求:。求:U1L1L2PMNOKA能从极板间射出:能从极板间射出:x=L,yd/2 不能从极板
8、间射出:不能从极板间射出:xL,y=d/2(3 3)电子从偏转电)电子从偏转电场射出时的偏转角?场射出时的偏转角?例例2 2:在如图所示为一真空示波管,电子从灯丝:在如图所示为一真空示波管,电子从灯丝K K发出发出(初速度不计),经灯丝与(初速度不计),经灯丝与A A板间的加速电压板间的加速电压U U1 1加速,加速,从从A A板中心孔沿中心线板中心孔沿中心线KOKO射出,然后进入两块平行金属射出,然后进入两块平行金属板板M M、N N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入,电子进入M M、N N间电场时的速度与电场方向垂直,电间电场时的
9、速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的子经过电场后打在荧光屏上的P P点。已知加速电压为点。已知加速电压为U U1 1,M M、N N两板间的电压为两板间的电压为U U2 2,两板间的距离为,两板间的距离为d d,板长为,板长为L L1 1,板右端到荧光屏的距离为,板右端到荧光屏的距离为L L2 2,电子的质量为,电子的质量为m m,电,电荷量为荷量为e e。求:。求:U1L1L2PMNOKA能从极板间射出:能从极板间射出:x=L,yd/2 不能从极板间射出:不能从极板间射出:xL,y=d/2(4 4)P P点到点到O O点的距离?点的距离?例例2 2:在如图所示为一真空示波管,电子
10、从灯丝:在如图所示为一真空示波管,电子从灯丝K K发出发出(初速度不计),经灯丝与(初速度不计),经灯丝与A A板间的加速电压板间的加速电压U U1 1加速,加速,从从A A板中心孔沿中心线板中心孔沿中心线KOKO射出,然后进入两块平行金属射出,然后进入两块平行金属板板M M、N N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入,电子进入M M、N N间电场时的速度与电场方向垂直,电间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的子经过电场后打在荧光屏上的P P点。已知加速电压为点。已知加速电压为U U1 1,M M、N N两板间的电压
11、为两板间的电压为U U2 2,两板间的距离为,两板间的距离为d d,板长为,板长为L L1 1,板右端到荧光屏的距离为,板右端到荧光屏的距离为L L2 2,电子的质量为,电子的质量为m m,电,电荷量为荷量为e e。求:。求:U1L1L2PMNOKA能从极板间射出:能从极板间射出:x=L,yd/2 不能从极板间射出:不能从极板间射出:xL,y=d/2(5 5)使打在屏上的距)使打在屏上的距离变大的方法?离变大的方法?例例2 2:在如图所示为一真空示波管,电子从灯丝:在如图所示为一真空示波管,电子从灯丝K K发出发出(初速度不计),经灯丝与(初速度不计),经灯丝与A A板间的加速电压板间的加速电
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