2.4 带电粒子在电场中运动 课件（20张）-福建省莆田第二中学2021-2022学年高二物理鲁科版（2019）必修第三册

第4节 带电粒子在电场中的运动 一、带电粒子的加速 如图所示，在真空中有一对平行金属板，两板间加以电压U。两板间有一带正电荷q的带电粒子。它在电场力的作用下，由静止开始从正极板向负极板运动，到达负板时的速度有多大？(不考虑粒子的重力） q U m + _ 带电粒子的加速 d 1、受力分析: 水平向右的电场力 F＝Eq=qU/d 2、运动分析: 初速度为零，加速度为a=qU/md的向右匀加速直线运动。 解法一　运用运动学知识求解 解法二　运用能量知识求解 q U m + _ 带电粒子的加速 d F 思考题 如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匀强无关，与运动路径也无关，第二种方法仍适用！ 所以 结论：由于电场力做功与场强是否匀强无关，与运动路径也无关，所以在处理电场对带电粒子的加速问题时，一般都是利用动能定理进行处理。 示波器 二、带电粒子的偏转 示波器 1、作用：观察电信号随时间变化的情况 2、组成：示波管（内部是真空的）、电子枪、偏 转电极和荧光屏组成。 3、原理 （1）、偏转电极不加电压：从电子枪射出的电子将沿直线运动，射到荧光屏的中心点形成一个亮斑。 （2）、仅在XX1（或YY1）加电压①若所加电压稳 定，则电子流被加速、偏转后射到XX1（或YY1）所在直线上某一点，形成一个亮斑（不在中心）。 示波器原理 一维偏转 v0 u1 u2 Y Y` L L‵ v o θ r h 二维偏转 演示 Y Y` X X` u1 Y Y` X X` Y Y` X X` U + + + + + + - - - - - - d v0 q L Y Y′ 如图所示，在真空中水平放置一对金属板Y和Y’，板间距离为d。在两板间加以电压U，一电荷量为q质量为m的带电粒子从极板中央以水平速度v0射入电场。试分析带电粒子在电场中的运动情况。 (不计粒子的重力) 1、受力分析：粒子受到竖直向下的电场力F＝Eq=qU/d。 2、运动规律分析:粒子作类平抛运动。 3、x方向　 　 4、y方向 5、离开电场时的偏转角度的正切： v + + + + + + - - - - - - v0 d U Y Y′ q