探究电子束在示波管中运动.pptx
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1、2 2、5 5 探究电子束在探究电子束在示波管中的运动示波管中的运动赵湾中学赵湾中学赵湾中学赵湾中学 江高才江高才江高才江高才示波管的原理图示波管的原理图、动力学方法:、动力学方法:一、带电粒子在电场中的加速一、带电粒子在电场中的加速A AB BU Ud dE E+F Fv由牛顿第二定律:由牛顿第二定律:由运动学公式:由运动学公式:vt2-v02=2as初速度初速度不不为零为零呢?呢?只适用于只适用于匀强电场匀强电场2 2、动能定理:、动能定理:A AB BU Ud dE E+v也适用于也适用于非非匀强电场匀强电场一、带电粒子在电场中的加速一、带电粒子在电场中的加速初速度初速度不不为零为零呢?
2、呢?ld+-+Uv0q、m二、带电粒子在电场中的偏转二、带电粒子在电场中的偏转 ld+-+U/v0q、mF+vv0vyy偏转角偏转角侧移侧移二、带电粒子在电场中的偏转二、带电粒子在电场中的偏转类平抛运动类平抛运动二、带电粒子在电场中的偏转二、带电粒子在电场中的偏转平行平行E的方向:的方向:垂直垂直E的方向的方向:做匀速直线运动做匀速直线运动加速度:加速度:垂直垂直E方向:方向:合速度:合速度:速度偏向角速度偏向角偏转位移:偏转位移:+-vv0vy+_UU/v0 L L-qm三、三、加速和偏转一体加速和偏转一体y四、带电粒子离开电场后的运动四、带电粒子离开电场后的运动+LL/UU/y/=?类平抛
3、运动中,逆着出射方向看,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粒子好像从初速度所在直线沿直线中点射出沿直线中点射出。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:带电粒子垂直进入偏转电场,离开电场时试证明: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就好象是从初速度所在直线的就好象是从初速度所在直线的就好象是从初速度所在直线的中点沿直线中点沿直线中点沿直线中点沿直线离开电离开电离开电离开电场的。场的。场的。场的。例与练例与练x五、示波管的原理五、示波管的原理产生产生高速高速飞飞行的行的电子束电子束待显示待显示的
4、的电压信号电压信号锯齿形锯齿形扫扫描电压描电压使电子沿使电子沿Y Y方向方向偏移偏移使电子沿使电子沿x x方向方向偏移偏移一、带电粒子加速一、带电粒子加速二、二、带电粒子偏转带电粒子偏转动力学角度分析动力学角度分析-匀强电场匀强电场做功和能量的角度分析做功和能量的角度分析-任意电场任意电场类平抛运动类平抛运动的分析方法的分析方法垂直电场方向上:垂直电场方向上:做匀速直线运做匀速直线运动动平行电场方向上做:平行电场方向上做:初速度为零初速度为零的匀加速运动的匀加速运动小结:一一.带电粒子的运动轨迹分析带电粒子的运动轨迹分析1.1.如图所示如图所示如图所示如图所示.虚线表示真空中有一点电荷虚线表示
5、真空中有一点电荷虚线表示真空中有一点电荷虚线表示真空中有一点电荷QQ的电场中的的电场中的的电场中的的电场中的两个等势面两个等势面两个等势面两个等势面,实线表示一个带负电荷实线表示一个带负电荷实线表示一个带负电荷实线表示一个带负电荷q q的运动轨迹的运动轨迹的运动轨迹的运动轨迹,不考不考不考不考虑粒子重力虑粒子重力虑粒子重力虑粒子重力,试判断试判断试判断试判断:(1)Q(1)Q带什么电带什么电带什么电带什么电.(2)A,B,C(2)A,B,C点电势大小关系点电势大小关系点电势大小关系点电势大小关系(3)(3)该粒子在该粒子在该粒子在该粒子在A,B,CA,B,C三点动能的大小关系三点动能的大小关系
6、三点动能的大小关系三点动能的大小关系(4)(4)该粒子在该粒子在该粒子在该粒子在A,B,CA,B,C三点电势能的大小关系三点电势能的大小关系三点电势能的大小关系三点电势能的大小关系QQA AB BC Cv v2.2.如图所示如图所示如图所示如图所示,实线表示某一电场的电场线实线表示某一电场的电场线实线表示某一电场的电场线实线表示某一电场的电场线,在电场力作用在电场力作用在电场力作用在电场力作用下一带电粒子下一带电粒子下一带电粒子下一带电粒子(不计重力不计重力不计重力不计重力),),经经经经A A点飞向点飞向点飞向点飞向B B点点点点,轨迹如图中虚轨迹如图中虚轨迹如图中虚轨迹如图中虚线所示线所示
7、线所示线所示.试判断试判断试判断试判断:(1)(1)粒子带什么电粒子带什么电粒子带什么电粒子带什么电?(2)(2)粒子在粒子在粒子在粒子在_点点点点,加速度较大加速度较大加速度较大加速度较大.(3)(3)粒子在粒子在粒子在粒子在_点点点点,动能较大动能较大动能较大动能较大.(4)(4)粒子在粒子在粒子在粒子在_点点点点,电势能较大电势能较大电势能较大电势能较大.(5)(5)粒子在粒子在粒子在粒子在_点点点点,电势较高电势较高电势较高电势较高.A AB B曲线运动的轨迹夹在力与速度之间曲线运动的轨迹夹在力与速度之间一一.带电粒子的运动轨迹分析带电粒子的运动轨迹分析二二.带电粒子在匀强电场中的平衡
8、带电粒子在匀强电场中的平衡1.1.平行电极板水平放置平行电极板水平放置平行电极板水平放置平行电极板水平放置,如图所示如图所示如图所示如图所示,有一质量为有一质量为有一质量为有一质量为mm的带的带的带的带电油滴电油滴电油滴电油滴,放在两极板之间恰好保持静止放在两极板之间恰好保持静止放在两极板之间恰好保持静止放在两极板之间恰好保持静止,已知两极板电已知两极板电已知两极板电已知两极板电势差为势差为势差为势差为U,U,间距为间距为间距为间距为d.d.则则则则:A.A.油滴带正电油滴带正电油滴带正电油滴带正电,电量为电量为电量为电量为mgU/dmgU/dB.B.油滴带正电油滴带正电油滴带正电油滴带正电,
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