示波管原理.pptx
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1、示波管的工作原理示波管的工作原理1.1.带电粒子在匀强电场中的加速带电粒子在匀强电场中的加速用牛顿运动定律分析用牛顿运动定律分析用动能定理分析用动能定理分析E1(加速电压)(加速电压)qUm+_带电粒子的加速带电粒子的加速 d d1 1、受受力力分分析析:水平向右的电场力水平向右的电场力 F FEq=qU/dEq=qU/dF F2 2、运动分析、运动分析:初初速速度度为为零零,加加速速度度为为a=qU/mda=qU/md的的向向右右匀匀加加速直线运动。速直线运动。1.1.带电粒子在匀强电场中的加速带电粒子在匀强电场中的加速qUm+_带电粒子的加速带电粒子的加速 d dF F解法一运用运动学知识
2、求解解法一运用运动学知识求解解法二运用能量知识求解解法二运用能量知识求解粒子加速后的速度粒子加速后的速度只与加速电压有关只与加速电压有关1.1.带电粒子在匀强电场中的加速带电粒子在匀强电场中的加速qUm+_带电粒子的加速带电粒子的加速 d d1 1、受力分析、受力分析:水平向右的电场力水平向右的电场力 F FEq=qU/dEq=qU/dF F2 2、运动分析、运动分析:初初速速度度为为零零,加加速速度度为为a=qU/mda=qU/md的的向向右右匀匀加加速速直直线线运动。运动。解法一运用运动学知识求解解法一运用运动学知识求解解法二运用能量知识求解解法二运用能量知识求解 思考:思考:如果两极板间
3、不是匀强电场该用何种方法求解?为什么?如果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变化无关,与运动路径也无关,由于电场力做功与场强是否变化无关,与运动路径也无关,因此第二种方法因此第二种方法仍仍适用。适用。ld+-+Uv0q、m2.2.带电粒子在匀强电场中的偏转带电粒子在匀强电场中的偏转 Ld+-+Uv0q q、m mF+vv0vyy偏转角偏转角侧移侧移试根据类平抛运动的知识,推导偏移量试根据类平抛运动的知识,推导偏移量 y y和和偏转角偏转角2.2.带电粒子在匀强电场中的偏转带电粒子在匀强电场中的偏转1.1.受受力力分分析析:粒粒子子受受到到竖竖直直向向下下的的
4、静静电力电力F FEqEq=qU/dqU/d。2.2.运动规律分析运动规律分析:粒子做粒子做类平抛类平抛运动。运动。x x方向:方向:匀速直线运动匀速直线运动y y方向:加速度为方向:加速度为的的匀加速直线运动匀加速直线运动。v v v v0 0v vy3.x3.x方向方向 4.y4.y方向方向 5 5、离开电场时的偏转角度的正切:、离开电场时的偏转角度的正切:y y v v0 0vy F Fv v+-v v0YdUY Y q l结论:带电粒子以垂直于电场方向的初速度飞入匀强电场结论:带电粒子以垂直于电场方向的初速度飞入匀强电场的问题就是一个的问题就是一个类平抛类平抛的问题。的问题。(1)(1
5、)粒子在与电场垂直的方向上做粒子在与电场垂直的方向上做匀速直线运动匀速直线运动(2)(2)粒子在与电场平行的方向上做粒子在与电场平行的方向上做初速度为零的匀加速直初速度为零的匀加速直线运动线运动3.3.带电粒子飞出匀强电场后做匀速直线运动带电粒子飞出匀强电场后做匀速直线运动当带电粒子飞出匀强电场后,不再受到电场力的作用,因当带电粒子飞出匀强电场后,不再受到电场力的作用,因此它保持偏转角度不变,做此它保持偏转角度不变,做匀速直线运动匀速直线运动,直到打在荧光,直到打在荧光屏上,显示出荧光亮点。屏上,显示出荧光亮点。例例2 2:试证明:带电粒子垂直进入偏转电场,离开电场时:试证明:带电粒子垂直进入
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