带电粒子的加速

nullnull如图所示，在真空中有一对平行金属板，两板间加以电压U。两板间有一带正电荷q的带电粒子。它在电场力的作用下，由静止开始从正极板向负极板运动，到达负板时的速度有多大？(不考虑粒子的重力）带电粒子的加速null1、受力分析: 水平向右的电场力 F＝Eq=qU/d2、运动分析:初速度为零，加速度为a=qU/md的向右匀加速直线运动。解法一　运用运动学知识求解解法二　运用能量知识求解思考与讨论：思考与讨论：若初速度为v0（不等于零），请推导最终的速度表达式。 null 由于电场力做功与场强是否匀强无关，与运动路径也无关，第二种仍适用！nullnull解:根据动能定理得:二、带电粒子的偏转 二、带电粒子的偏转 null1.q的受力怎样? －q的受力又怎样? 2.水平方向和竖直方向的运动性质怎样? 3.与学过的哪种运动形式类似?null结论：带电粒子初速度垂直于电场方向飞入匀强电场的问题就是一个类平抛的问题。 粒子在与电场垂直的方向上做匀速直线运动 粒子在与电场平行的方向上做初速为零的匀加速运动　 null详细分析讲解例题2。 带电粒子在电场中的偏转 带电粒子在电场中的偏转d-qφl/2null解：粒子vo在电场中做类平抛运动 沿电场方向匀速运动所以有： L=vot ① 电子射出电场时， 在垂直于电场方向偏移的距离为： y=at2/2 ② 粒子在垂直于电场方向的加速度： a=F/m=eE/m=eU/md ③ 由①②③得： ④ 代入数据得： y=0.36m 即电子射出时沿垂直于板面方向偏离0.36m 电子射出电场时沿电场方向的速度不变仍为vo，而垂直于电场方向的速度： ⑤ 故电子离开电场时的偏转θ角为： ⑥ 代入数据得： θ=6.8°null【讨论】nullφv0vyy+_三、 加速和偏转一体null处理带电粒子在电场中运动的一般步骤 （1）分析带电粒子的受力情况，尤其要注意是否应该考虑重力，电场力是否恒定等。 （2）分析带电粒子的初始状态及条件，确定带电粒子作直线运动还是曲线运动。 （3）建立正确的物理模型，确定解题方法是动力学，还是能量守恒（或动能定理）。 （4）利用物理规律或其他手段（如图线等）找出物理量间的关系，建立方程组。 随堂练习1 ： 带电粒子经加速电场加速后垂直进入两平行金属板间的偏转电场，要使它离开偏转电场时偏转角增大，可采用的办法有：（ ） A、增加带电粒子的电量 B、降低加速电压； C、提高偏转电压； D、减小两平行板间的距离。 随堂练习1 ： 带电粒子经加速电场加速后垂直进入两平行金属板间的偏转电场，要使它离开偏转电场时偏转角增大，可采用的办法有：（ ） A、增加带电粒子的电量 B、降低加速电压； C、提高偏转电压； D、减小两平行板间的距离。 BCDnullB 示波管的原理 示波管的原理（1）示波器：用来观察电信号随时间变化的电子仪器。其核心部分是示波管 （2）示波管的构造：由电子枪、偏转电极和荧光屏组成（如图）。 （3）原理：利用了带电粒子在电场中偏转的规律，灵敏、直观地显示出电信号随时间变化的图线。nullnull课堂小结：一、利用电场使带电粒子加速二、利用电场使带电粒子偏转从动力学和运动学角度分析从做功和能量的角度分析类似平抛运动的分析方法 粒子在与电场垂直的方向上做 匀速直线运动粒子在与电场平行的方向上做 初速度为零的匀加速运动　null