内容正文:
带电粒子在电场中的偏转
带电粒子的偏转
1.类平抛运动
带电粒子以速度v0垂直于电场线的方向射入匀强电场,受到恒定的与初速度方向垂直的静电力的作用而做匀变速曲线运动,称之为类平抛运动。可以采用处理平抛运动方法分析这种运动。
2.运动规律
(1)沿初速度方向:vx=v0,x=v0t(初速度方向)。
(2)垂直初速度方向:vy=at,y=)。=at2(电场线方向,其中a=
3.两个结论
(1)偏转距离:y=d)。
(2)偏转角度:tan θ=d)。=
4.几个推论
(1)粒子从偏转电场中射出时,其速度方向反向延长线与初速度方向延长线交于一点,此点平分沿初速度方向的位移。
(2)位移方向与初速度方向间夹角的正切为速度偏转角正切的tan θ。,即tan α=
(3)以相同的初速度进入同一个偏转电场的带电粒子,不论m、q是否相同,只要相同,即比荷相同,则偏转距离y和偏转角θ相同。
(4)若以相同的初动能Ek0进入同一个偏转电场,只要q相同,不论m是否相同,则偏转距离y和偏转角θ相同。
(5)不同的带电粒子经同一加速电场加速后(即加速电压U1相同),进入同一偏转电场,则偏转距离y和偏转角θ相同。
1.一束电子流在经U=5 000 V的加速电压加速后,在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示。若两板间距d=1.0 cm,板长l=5.0 cm,那么要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最大能加多大电压?
上题中,若使电子打到下板中间,其他条件不变,则两个极板上需要加多大的电压?
2示波管的原理如图所示,一束电子从静止开始经加速电压U1加速后,以水平速度沿水平放置的两平行金属板的中线射入金属板的中间。已知金属板长为l,两极板间的距离为d,竖直放置的荧光屏与金属板右端的距离为L。若两金属板间的电势差为U2,则光点偏离中线与荧光屏的交点O而打在O点正下方的P点,求O、P间的距离OP。
3.如图所示是一个示波管工作的原理图,电子经过加速后以速度v0垂直进入偏转电场,离开电场时偏转量是h,两个平行板间距离为d,电势差为U,板长为l,每单位电压引起的偏转量(h/U)叫示波管的灵敏度,若要提高其灵敏度。可采用下列哪种办法( )
A.增大两极板间的电压
B.尽可能使板长l做得短些
C.尽可能使板间距离d减小些
D.使电子入射速度v0大些
4.喷墨打印机的简化模型如图所示。重力可忽略的