带电粒子在电场中的运动
这是一把电子枪，炽热的电热丝可以发射电子（速度近视为0）。今天我们一起这把电子枪来练习打靶。
提问：1、加怎样的电场可以使电子加速后击中目标A点？
（引出带电粒子在电场中的直线运动）
2、若加速电压为U1，电子质量为m，电量为e,OA之间距离为x，那目标A点的速度有多大？尽量采用多种方法？（要求用运动学和动能定理求解）
解法一 运用运动学知识求解 解法二：动能定理
3、如果两点之间的不是匀强电场，那么该用何种方法求解？
（强调：由于电场力做功与场强是否匀强无关，与运动路径也无关，动能定理仍适用！）
4、若A为一个小孔，穿过小孔后，想击中第二个目标B，应该加怎样的电场？
（强调：电场的方向，为竖直向上）
5、电子在电场中如何运动？（引出带电粒子在电场中的偏转运动）
（分析类平抛运动的分解与合成）
X轴：
Y轴：
6、若偏转电压为U2，板间距离为d，极板的长度为L，电子从极板中央以水平速度v射入电场，求偏转角度θ？求偏转距离y？
7、如果B目标为一个小孔，电子从偏转电场出来后做什么运动？
（预备：若已知L’， U1 U2 L m, d e, 求y’）
小结：①运动合成和分解处理类似于平抛运动
②粒子出射时速度的反向延长线与初速度延长线的交点平分沿初速度方向的位移
引出：带电粒子在电场中运动在医学、科学研究、日常生活中有着广泛的应用，如：直线加速器、喷墨打印机、示波管、混合物静电分选等。如果我们知道了带电粒子在电场中运动的规律，我们就可以控制带电粒子的运动，使粒子的运动为我们服务。
巩固练习：
例1:医用离子直线加速器是一种放射治疗设备，能产生多种能量的高能离子束，可用来照射肿瘤。直线加速器是利用了加速电场给离子加速。下列粒子从初速度为零状态经过加速电压为U的电场后，哪种粒子的速度最大？（ ）
A、α粒子 B、质子 C、氚核
D、氧离子 （E、钠离子）
例2：如图所示是一个说明示波器工作原理的示意图 ，电子经电压U1加速后以速度vo垂直进入偏转电场，离开偏转电场时的偏转量是h，两平行板间距离为d，电势差是U2，板长是L，为提高示波管的灵敏度（每单位电压引起的偏转量即h/ U2 ）可采用以下哪些方法（ ）
A．增大两板间电势差U2 B．尽可能使板长L短一些
C．尽可能使板距d短一些 D．使加速电压U1升高一些
例3. 如图所示，一示波管偏转电极的长度为d，两极间的电场是均匀的，大小为E（E垂直于管轴），一个电子经电压为U的加速电场加速后，沿管轴注入，已知电子质量m，电量为e。
（1） 求电子经过电极后所发生的偏转距y;
（2）若出偏转电极的边缘到荧光屏的距离L，求电子打在荧光屏上产生的光点偏离中心O的距离。
解：⑴电子经加速电场加速后的速度由动能定理有：
eU = mv2/2 ①
电子在极板中的运动时间为：
t = d/v ②
电子在极板中加速度为：
a = eE/m ③
电子经过电极后的偏转距离为：
y = at2/2 ④
联立①②③④式可得：
y = Ed2/4U ⑤
⑵电子出极板时的偏角为θ,则：
tanθ = at/v = Ed/2U ⑥
yˊ= y + L?tanθ =Ed（d+2L）/4U ⑦
例4、喷墨打印机的结构简图如图所示，其中墨盒可以发出墨汁微滴，其半径为10-5m，此微滴经过带电室时被带上负电，带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制．带电后的微滴以一定的初速度进入偏转电场，发生偏转后打到纸上，显示出字体．无信号输入时，墨汁微滴不带电，径直通过偏转板而注入回流槽流回墨盒．设偏转电极板长1.6 cm，两板间的距离为0.50cm，偏转板的右端距纸3.2 cm．若一个墨汁微滴的质量为1.6×10－10kg，以20m/s的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，两偏转板间的电压是8.0×103V，墨汁微滴打到纸上偏离原射入方向2.0 mm，求（1）这个墨汁微滴通过带电室带的电量是多少？（不计空气阻力和重力）
（2）为了使纸上的字体放大10％，请你分析提出一个可行的方法．
课件7张PPT。带电粒子在电场中的运动复习带电粒子在电场中的运动竖直放置的平行金属板A、B带有等量异种电荷，在两板间用绝缘细线悬挂一个质量m=4.0×10-5kg，带电量q=3.0×10-7C的小球，平衡时悬线偏离竖直方向，夹角为 ，小球离B板的距离为d=2.0×10-2m。如图所示，g=10m/s2,求：
1.小球带什么电？A、B之间匀强电场的电场强度？
2.若剪断细线，小球在到达金属板之前将怎样运动？小球到达B板的动能是多少？ 例1：例2：先后让一束质子和一束氦核通过一对平行板（板长为L，间距为d，电压为U）形成的偏转电场。
（1）在下列两种情况下，分别求出质子偏角的正切与氦核偏角的正切之比。
①.质子与氦核的初速度相同。②.质子与氦核的初动能相同。
（2）若质子与氦核是经过同一加速电场由静止开始加速，则通过偏转电场后，他们会否分离为两股粒子束？比较粒子在偏转电场的侧移距离y如果 y不相同比较粒子是否以相同偏角φ 射出如果 y 相同如果φ不相同会分为两股如果φ 相同不会分为两股会分为两股例2：先后让一束质子和一束氦核通过一对平行板（板长为L，间距为d，电压为U）形成的偏转电场。
（1）在下列两种情况下，分别求出质子偏角的正切与氦核偏角的正切之比。
①.质子与氦核的初速度相同。②.质子与氦核的初动能相同。
（2）若质子与氦核是经过同一加速电场由静止开始加速，则通过偏转电场后，他们会否分离为两股粒子束？ 练习 如图所示，有一电子（电荷量为e）由静止经过电压U0加速后，进入两块间距为d,电压为U的平行金属板间，若电子从两极板正中央射入，且刚好能穿出电场。求：
（1）金属板的长度。
（2）电子穿出电场时的动能。
