10.5带电粒子在电场中的运动（二）-2022-2023学年高二物理精品课件（2019人教版必修第三册）

10.5带电粒子在电场中的运动(二) 第十章 静电场中的能量 晓峰物理 一、带电粒子在电场中的加速和偏转 阴极射线管中电子的加速与偏转 阴极 阳极 平行金属板 【例题1】如图为一电子射线管的示意图，电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计)，经灯丝与A板间的电场加速后，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N间的偏转电场(电子进入时的速度方向与该电场方向垂直)，离开偏转电场后打在荧光屏上的P点．已知K、A间的加速电压为U1，M、N两板间的偏转电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子所受的重力及它们之间的相互作用力． (1)求电子穿过A板时速度的大小v0； (2)求电子从偏转电场射出时的侧移距离y1； (2)电子以速度v0进入偏转电场后，垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场运动的时间为t1，电子的加速度为a，离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为y1.根据牛顿第二定律得：eE＝ma，又E＝，解得a＝.根据类平抛运动规律得：水平方向有L1＝v0t1，竖直方向有y1＝ at12，联立解得y1＝. 解析： (1)设电子经电压加速后的速度为v0，根据动能定理得：eU1＝mv02，解得v0＝. 典例解析 【例题1】如图为真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计)，经灯丝与A板间的电场加速后，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N间的偏转电场(电子进入时的速度方向与该电场方向垂直)，离开偏转电场后打在荧光屏上的P点．已知K、A间的加速电压为U1，M、N两板间的偏转电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子所受的重力及它们之间的相互作用力． (3)电子从偏转电场射出打在光屏上的P，若M板的右侧距离为L2，求OP的距离． (3)设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为vy.根据运动学公式得：vy＝at1＝.电子离开偏转电场后做匀速直线运动，设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t2，电子打到荧光屏上的侧移量为y2，如图所示：则水平方向有：L2＝v0t2，沿电场方向有：y2＝vyt2，联立解得y2＝.P到O点的距离为：y＝y1＋y2＝. 典例解析 带电粒子在电场中的加速和偏转 ④