10.5 带电粒子在电场中的运动 课件（共17张PPT）高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

(共17张PPT)
10.5 带电粒子在电场中的运动
1.带电粒子在电场中的会受到什么力？（不考虑带电粒子的重力）
2.带电粒子在电场中会做什么运动？
电场力
E
带电粒子在电场中的运动
F、V共线
F、V不共线
F恒定
F变化
F恒定
F变化
匀变速直线运动
非匀变速直线运动
匀变速曲线运动
非匀变速曲线运动
直线运动
曲线运动
运动状态
匀变速直线运动
电场力
牛顿第二定律
电场力做功
动能定理
研究带电粒子运动所需要的公式
V=+at
X=t+a
-2aX
F=qE
F=ma
W=qU
W=m-m
如图，两平行金属板间加以电压U，两板间距离为d，有一带正电荷q、质量为m的带电粒子仅在电场力的作用下从静止开始运动。
（1）带电粒子在电场中做什么运动？
（2）粒子穿出B极板时的速度多大？
A
B
d
+
-
V=
末速度与粒子比荷和加速电压有关
带电粒子在电场中的加速
思考：要使负电荷加速，电场会是什么样的呢？
U
U
d
+
-
（1）大致描述一下粒子的运动
（2）用图中的物理量求解粒子运动时间t
（3）用图中的物理量求解粒子偏转距离y
（4）用图中的物理量求解速度偏转角的tan
正电荷从板间任意位置射出
类平抛运动
t=
y=
tan=
带电粒子在电场中的偏转
V
做平抛(或类平抛)运动的物体，任意时刻的瞬时速度方向的反向延长线一定通过此时水平位移的中点．
推论
此时的（1）偏转距离是多少？
（2）速度偏转角的正切值是多少？
偏转电场
y=
tan=
加速电场
=
y= tan=
课后作业：计算粒子打在距金属板显示屏上的位置
带电粒子在电场中的加速与偏转
练习1（多选）、三个电子在同一地点沿同一直线垂直飞入偏转电场，轨迹如图所示。则由此可判断（ ）
. 和同时飞离电场
. 在飞离电场的瞬间，刚好打在下极板上
. 进入电场时，速度最大，速度最小
. 的动能增量最小，和的动能增量一样大
BCD
解析：根据，可知三个电子的加速度相同，而 ，得 ；又根据水平位移，得整个过程中只有电场力做功，因此动能增量等于电场力做功的多少，而 得
课堂检测
练习2、如图所示，一带电微粒在水平匀强电场中由a到b做直线运动，ab连线与竖直方向所夹的锐角为，则下列结论正确的是（ ）
E
a
b
A.此微粒带负电
B.微粒可能做匀速直线运动
C.合外力对微粒的总功等于零
D.微粒的电势能减少
D
课堂检测
示波器
示波器可以用来观察电信号随时间变化的情况。
认识示波管的构造
示波管结构：电子枪、偏转电极、荧光屏组成（管内抽成真空）
发射并加速电子
Y使电子束竖直偏转
使电子束水平偏转
显示偏转后的电子束
电子枪：带电粒子在电场中的加速
实验仪器：
感应起电机
平行金属板
导线
锡纸包裹的乒乓球
观察带电小球的运动情况
1.给加速极板间加电场，偏转极板间不加电场，观察带电小球的运动
2.加速极板间电场不变，偏转极板间加上电场，观察带电小球的运动
3.加速极板间电场不变，偏转极板间加上相反电场，观察带电小球的运动
偏转 极板
加速极板
偏转电极：带电粒子在电场中的偏转
荧光屏：显示偏转后的电子束
问题：带电粒子在到达荧光屏之前做何运动？
荧光屏：显示偏转后的电子束
问题：求电子最终偏移距离OP？
问题：电子的偏移量和偏转电极的电势差有什么关系？
示波管的应用
现代电子示波器技术在生活中应用广泛，包括通用电子测试、工业自动化、汽车、大学的研究实验室、航空航天、国防产业等。且较之于其他测试与测量工具拥有许多优点。
大学实验室使用示波器教学
显像管电视机
显像管结构：电子枪、偏转线圈、荧光屏组成