帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng) 趙家良.ppt

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1、帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)物理組趙家良帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)一、教學(xué)目標(biāo)1．了解帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)——只受電場力，帶電粒子做勻變速運(yùn)動(dòng)。2．重點(diǎn)掌握初速度與場強(qiáng)方向垂直的帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)(類平拋運(yùn)動(dòng))。3．滲透物理學(xué)方法的教育：運(yùn)用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，不計(jì)粒子重力。二、重點(diǎn)分析初速度與場強(qiáng)方向垂直的帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)，沿電場方向(或反向)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，垂直于電場方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)。三、主要教學(xué)過程1．帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)情況⑴．若帶電粒子在電場中所受合力為零時(shí)，即∑F＝0時(shí)，粒子將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直

2、線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。例帶電粒子在電場中處于靜止?fàn)顟B(tài)，該粒子帶正電還是負(fù)電?⑵．若∑F≠0且與初速度方向在同一直線上，帶電粒子將做加速或減速直線運(yùn)動(dòng)。(變速直線運(yùn)動(dòng))打入正電荷，將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。打入負(fù)電荷，將做勻減速直線運(yùn)動(dòng)⑶．若∑F≠0，且與初速度方向有夾角(不等于0°，180°)，帶電粒子將做曲線運(yùn)動(dòng)結(jié)論：帶電粒子的加速:qU=mv2/22．若不計(jì)重力，初速度v0⊥E，帶電粒子將在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)。板間距為d，板長為l，初速度v0，板間電壓為U，帶電粒子質(zhì)量為m，帶電量為+q⑴．粒子在與電場方向垂直的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，x=v0t；在沿電場方向做初

3、速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，y=at2/2，稱為側(cè)移。若粒子能穿過電場，而不打在極板上，側(cè)移量為多少呢?⑵．射出時(shí)的末速度與初速度v0的夾角φ稱為偏向角。⑶．vt反向延長線與v0延長線的交點(diǎn)在L/2處即B為OC中點(diǎn)注：以上結(jié)論均適用于帶電粒子能從電場中穿出的情況。如果帶電粒子沒有從電場中穿出，此時(shí)v0t不再等于板長l，應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行分析。3．設(shè)粒子帶正電，以進(jìn)入電壓為的電場，將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，穿過電場時(shí)速度增大動(dòng)能增大，所以該電場稱為加速電場。進(jìn)入電壓為的電場后，粒子將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，設(shè)電場稱為偏轉(zhuǎn)電場。結(jié)論：帶電粒子的偏轉(zhuǎn)x=v0tL=v0ty=at2/

4、2F=maE=F/q由上可知，y=quL2/(2mdv02)vt=attanφ=quL/(mdv02)φvyOˊBOyq+—vφV0V0作出末速度v的反向延長線，交入射線于Oˊ點(diǎn)，可證，它的物理意義是，粒子好像是從入射線中點(diǎn)Oˊ點(diǎn)直接射出一樣。使帶電粒子先加速后偏轉(zhuǎn)在電子技術(shù)中的應(yīng)用——示波器。示波管構(gòu)造及工作原理電子槍：發(fā)射并加速電子偏轉(zhuǎn)電極YYˊ：使電子束豎直方向偏轉(zhuǎn)XXˊ：使電子束水平方向偏轉(zhuǎn)熒光屏玻殼（三）課堂小結(jié)1．帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)：加速和偏轉(zhuǎn)。處理方法：運(yùn)動(dòng)學(xué)觀點(diǎn)或能的觀點(diǎn)。2．示波管的構(gòu)造及工作原理