人教版高中物理选修3-1第一章 1.9带电粒子在电场中的运动 (共23张PPT)

(共23张PPT)
带电粒子在电场中的运动
[学习目标]　


1.会从力和能量角度分析计算带电粒子在电场中加速和偏转的有关问题.

2.知道示波管的主要构造和工作原理．
常考考点(2017－2019考情统计) 命题概率
带电粒子在匀强电场中的运动(Ⅱ) '17乙卷T20(6分)，'18Ⅱ卷T24(12分)，'19Ⅱ卷T24(14分) 综合命题概率100%
常考角度
(1)带电粒子在匀强电场中的运动问题
(2)用功能关系的观点处理带电体在电场中的运动问题
3、某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定
电场中的带电粒子一般可分为两类：
1、带电的基本粒子：如电子，质子，α粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和电场力相比小得多，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽略质量）。
2、带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。
带电粒子在匀强电场中运动状态：
匀变速直线运动—加速、减速
匀变速曲线运动—偏转
1.平衡
（F合=0）
2.匀变速运动
（F合≠0）
静止
匀速直线运动
一、带电粒子在电场中的平衡
若带电粒子在电场中所受合力为零时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。
3、某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定
一、电场中的带电粒子一般可分为两类：
1、带电的基本粒子：如电子，质子，α粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和电场力相比小得多，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽略质量）。
2、带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。
+qm
V=?
二、带电粒子的加速
方法1：运用运动学和动力学方法求解，设板间距为d,因电场力为恒力，所以有
方法2：运用能量观点求解
1：非匀强电场中, 如何计算？
电场力做功，只与始末位置电势差有关 。
思 考：
2.若粒子以初速度V0沿垂直场强方向进入电场，离子的运动情况如何？
三、带电粒子在电场中的偏转
d
U
v0
q、m
F
v
v0
vy
y
θ
类平抛运动
水平：
竖直：
带电粒子在电场中的偏转
速度偏转角
M
M是粒子沿极板方向的中点
带电粒子在电场中的偏转
位移偏转角
例题2：如图所示一电子以初速V0沿垂直电场方向射入的电场，两极板的长度为L，相距d，极板间电压U.求
1）电子射出电场所用时间？
2）电子射出电场时沿垂直板面方向偏移的距离y
3）电子离开电场时偏转的角度φ。
v0
-q
m
U
L
图1－11－3
3、三个电子在同一地点沿同一直线垂直飞入偏转电场，如图所示。则由此可判断（ ）
A、 b和c同时飞离电场
B、在b飞离电场的瞬间，
a刚好打在下极板上
C、进入电场时，c速度最大，a速度最小
D、c的动能增量最小， a和b动能增量一样大
电子枪
荧光屏
如果在偏转电极XX’、YY’上不加电压，电子如何运动？如果在偏转电极XX’上不加电压，偏转电极YY’上加电压电子又如何运动？
四、示波管原理
2．原理
(1)扫描电压：XX′偏转电极接入的是由仪器自身产生的锯齿形电压．
(2)灯丝被电源加热后， ，发射出来的电子经加速电场加速后，以很大的速度进入偏转电场，如在Y偏转板上加一个 电压，在X偏转板上加一周期 的扫描电压，在荧光屏上就会出现按Y偏转电压规律变化的可视图象．
发射热电子
信号
相同
【例4】　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1－11－4所示．若两板间距离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？




图1－11－4
答案　400 V
力和运动关系--牛顿第二定律
带电粒子在电场中的运动
平衡
加速
功能关系--动能定理
偏转
类比
课堂小结
等效