10.5 带电粒子在电场中的运动—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册课件

(共23张PPT)
10.5带电粒子在电场中的运动
一、如何获得匀强电场
带等量异种电荷的彼此靠近的一对平行金属板
二、关于重力
1.基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或明确的暗示外，一般都不考虑重力（但不能忽略质量）。
2.带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。
三、带电粒子在匀强电场中的运动
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考虑重力，带电粒子可能有几种运动状态
不考虑重力，带电粒子可能有几种运动状态
一）带电粒子的加速
若不计粒子重力，已知该粒子带正电，质量为m，电荷量为+q，板间距离为d，AB极板间电势差为U，粒子从A板由静止释放，
三、带电粒子在匀强电场中的运动
求：
1）电场强度是多少
2）电场力是多少
3）加速度是多少
4）粒子到达B板时的速度？
C
A
B
A
B
不计粒子重力，已知该粒子带负电，质量为m，电荷量为-q，板间距离为d，AB极板间电势差为U，粒子从A板由静止释放，求粒子到达B板时的速度？
-q
上题中若带电粒子所带电荷为负电荷，要到达负极板，初速度至少多大？
-q
A
B
小结：处理质点运动问题的程序及思路
1.程序：
选定研究对象
受力分析
运动分析
画运动情境分析图
同时
选择合适的规律和方法进行求解
2.思路：
运动学规律
功能关系
物体的运动状态变化
物体的能量状态变化
力的作用效果
关注
关注
力的功
（a）
如图所示，在真空中水平放置一对金属板Y和Yˊ板间距离为d．板长为L，在两板间加以电压U，现有一质量为m，电荷量为q的带负电的粒子(不计重力)，以水平速度v0射入电场中.求该粒子射出电场时沿垂直于板面方向的偏移距离（侧移）y和偏转的角度θ（偏转角）的正切，以及出电场时的速度v。
二）带电粒子在电场中的偏转
三、带电粒子在匀强电场中的运动
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+
+
+
+
Y
Yˊ
v0
-q
质量为m,电量为q,初速度为v0的离子经过电压为U的偏转电场则有如下规律:
（1）沿初速度方向：
_______运动,公式
vx=____
x=______
（2）与初速垂直方向：__________________
公式a
=
______
vy=______
y=_______
（3）穿过电场所用时间t
=_______
（4）偏转距离：
y
=____________
（5）偏转角度（离开电场时速度方向与
初速方向夹角）：
tanФ=________
匀速直线
v0
at
V0
t
匀加速直线运动
qU/md
at2/2
L/
v0
qUL2/2mdv02
qUL/mdv02
U1
U2
d
L
+
-
+
-
+q
m
应用练习
不计重力，求侧移y和偏转角θ的正切
四、示波管的原理
加速电场
U
1.结构
1）只在YY?电极间加偏转电压Ｕ
信号电压
若只在YY
?加持续变化的信号电压呢?
2.工作原理
类平抛
匀直
加速电场
U
求电子在荧光屏上偏移y'
每一个电子
每个电子在电场中运动时间很短
不同时刻进入电场的电子
可认为在电压不变的匀强电场中偏转
偏转电压不同.
若只在YY
?间加持续变化的信号电压呢?
屏上亮斑位置不同.
若只在YY
?间加如图所示的信号电压呢?
uY
t
0
若只在YY?电极间加信号电压
呢?
如何能得到匀速扫描的稳定且水平的亮线？
ux
t
0
ux
t
0
ux
t
0
0
ux
t
2）只在XX?电极间加偏转电压Ｕ
扫描电压
匀速的、持续的扫描
形成稳定且水平的亮线
怎样在荧光屏上显示信号电压的正弦波形？
思考：
XX'电极加扫描电压
uX
t
0
YY'电极加信号电压
(正弦电压)
uY
t
0
uX
t
0
uX
t
0
TY
TX
怎样在荧光屏上显示信号电压的正弦波形？
思考：
讨论：要在屏上得到稳定的正弦图象,
信号电压和扫描电压的周期应满足什么关系?
如何得到一个完整的正弦波形？
两个完整的正弦波形呢?
在荧光屏上显示稳定的信号电压的正弦波形
XX'电极加扫描电压
YY'电极加信号电压
(正弦电压)
u
t
0
TY
u
t
0
TX
示波器的面板
示波器中得到这两种波形,输入的信号
电压和扫描电压有何不同?
思考: