带电粒子在电场中的运动课件带电粒子在电场中的运动课件、动力学方法：力学方法： 一、一、带电粒子在粒子在电场中的加速中的加速ABUdE+Fv由牛顿第二定律：由牛顿第二定律：由运动学公式：由运动学公式：初速度初速度不不为零零呢？呢？只适用于只适用于匀匀强电场思考：思考： 前面说到粒子质量可以忽略不计，拿前面说到粒子质量可以忽略不计，拿在什么时间重力可以忽略不计，何时又在什么时间重力可以忽略不计，何时又该考虑重力的影响那？该考虑重力的影响那？当题上说是电子这种质量很小的粒子时，当题上说是电子这种质量很小的粒子时，一般可忽略重力的影响一般可忽略重力的影响当考虑的是油滴之类的粒子时，一般不可当考虑的是油滴之类的粒子时，一般不可忽略重力的影响忽略重力的影响当题上没有明确说明是什么粒子时，根据当题上没有明确说明是什么粒子时，根据题上要求题上要求4三个三个电子在同一地点沿同一直子在同一地点沿同一直线垂直垂直飞入入偏偏转电场，如，如图所示。所示。则由此可判断由此可判断（ ）A、 b和和c同同时飞离离电场B、在、在b飞离离电场的瞬的瞬间，a刚好打在下极好打在下极板上板上C、进入入电场时，c速度最大，速度最大，a速度最小速度最小D、c的的动能增量最小，能增量最小，a和和b的的动能增量一能增量一样大大例与练例与练析与解析与解5、如、如图所示，有一所示，有一电子子(电量量为e、质量量为m)经电压U0加速后，沿平行金属板加速后，沿平行金属板A、B中心中心线进入两板，入两板，A、B板板间距距为d、长度度为L， A、B板板间电压为U，屏，屏CD足足够大，距离大，距离A、B板右板右边缘2L，AB板的板的中心中心线过屏屏CD的中心且与屏的中心且与屏CD垂直。垂直。试求当求当U0与与U满足什么关系是足什么关系是电子子刚好能好能飞出右出右边电场及及电子子刚好好飞出出时打在屏上的位置到屏中心打在屏上的位置到屏中心间的距离。的距离。 例与练例与练三、示波管的原理三、示波管的原理产生生高速高速飞行的行的电子束子束待待显示示的的电压信号信号锯齿形形扫描描电压使使电子沿子沿Y方向方向偏移偏移使使电子沿子沿x方向方向偏移偏移三、示波管的原理三、示波管的原理1、如果在、如果在电极极XX之之间不加不加电压，而在，而在YY之之间加加不不变电压，使，使Y的的电势比比Y高，高，电子子将打在将打在荧光屏的什么位置？光屏的什么位置？电子沿子沿Y方方向向向上向上偏移偏移三、示波管的原理三、示波管的原理1、如果在、如果在电极极XX之之间不加不加电压，而在，而在YY之之间加加不不变电压，使，使Y的的电势比比Y高，高，电子子将打在将打在荧光屏的什么位置？光屏的什么位置？电子沿子沿Y方方向向向下向下偏移偏移三、示波管的原理三、示波管的原理1、如果在、如果在电极极XX之之间不加不加电压，但在，但在YY之之间加加不不变电压，使，使Y的的电势比比Y高，高，电子子将打在将打在荧光屏的什么位置？光屏的什么位置？ 如果在如果在电极极 YY之之间不加不加电压，但在，但在XX之之间加加不不变电压，使，使X的的电势比比X高，高，电子子将打在将打在荧光屏的什么位置？光屏的什么位置？电子沿子沿X方方向向向里向里偏移偏移三、示波管的原理三、示波管的原理1、如果在、如果在电极极XX之之间不加不加电压，但在，但在YY之之间加加不不变电压，使，使Y的的电势比比Y高，高，电子子将打在将打在荧光屏的什么位置？光屏的什么位置？ 如果在如果在电极极 YY之之间不加不加电压，但在，但在XX之之间加加不不变电压，使，使X的的电势比比X高，高，电子子将打在将打在荧光屏的什么位置？光屏的什么位置？电子沿子沿X方方向向向外向外偏移偏移三、示波管的原理三、示波管的原理2、如果在、如果在电极极XX之之间不加不加电压，但在，但在YY之之间加如加如图所示的所示的交交变电压，在，在荧光屏上会光屏上会看到什么看到什么图形？形？0tt1电子沿子沿Y方向方向向上向上偏移偏移三、示波管的原理三、示波管的原理2、如果在、如果在电极极XX之之间不加不加电压，但在，但在YY之之间加如加如图所示的所示的交交变电压，在，在荧光屏上会光屏上会看到什么看到什么图形？形？t1tt2电子沿子沿Y方方向向向下向下偏移偏移三、示波管的原理三、示波管的原理3、如果在、如果在YY之之间加如加如图所示的所示的交交变电压，同同时在在XX之之间加加不不变电压，使，使X的的电势比比X高高，在在荧光屏上会看到什么光屏上会看到什么图形？形？0tt1电子沿子沿Y方向方向向上向上偏，沿偏，沿X方向方向向里向里偏偏三、示波管的原理三、示波管的原理3、如果在、如果在YY之之间加如加如图所示的所示的交交变电压，同同时在在XX之之间加加不不变电压，使，使X的的电势比比X高，在高，在荧光屏上会看到什么光屏上会看到什么图形？形？t1tt2电子沿子沿Y方向方向向下向下偏，沿偏，沿X方向方向向里向里偏偏三、示波管的原理三、示波管的原理3、如果在、如果在YY之之间加如加如图所示的所示的交交变电压，同同时在在XX之之间加加不不变电压，使，使X的的电势比比X高，在高，在荧光屏上会看到什么光屏上会看到什么图形？形？电子沿子沿Y方向方向向向上向下上向下偏，沿偏，沿X方向方向向外向外偏偏三、示波管的原理三、示波管的原理4、如果在、如果在YY之之间加如加如图所示的所示的交交变电压，同同时在在XX之之间加加锯齿形形扫描描电压，在，在荧光光屏上会看到什么屏上会看到什么图形？形？XYOA B CD E FA B CD E FABOCt1DEFt25、如、如图所示的示波管，如果在所示的示波管，如果在YY之之间加如加如图所示所示的的交交变电压，同，同时在在XX之之间加如加如图所示的所示的锯齿形形电压，使，使X的的电势比比X高，在高，在荧光屏上会看到什么光屏上会看到什么图形？形？例与练例与练UxtOt1t25、如、如图所示的示波管，如果在所示的示波管，如果在YY之之间加如加如图所示所示的的交交变电压，同，同时在在XX之之间加如加如图所示的所示的锯齿形形电压，使，使X的的电势比比X高，在高，在荧光屏上会看到什么光屏上会看到什么图形？形？例与练例与练UxtOt1t2XYO0tt1t1tt26、真空室中、真空室中电极极K发出出电子（初速不子（初速不计），），经过电压为U1的加速的加速电场后，由小孔后，由小孔S沿水平金属板沿水平金属板A、B间的中心的中心线射入板中，板射入板中，板长L，相距，相距为d，在两板，在两板间加上如加上如图乙所示的正弦交乙所示的正弦交变电压，前半个周期内，前半个周期内B板的板的电势高于高于A板的板的电势，已知，已知电子的子的质量量为m，带电量量为e，不，不计电子重力，求：子重力，求：（1）电子子进入入AB板板时的初速度；的初速度；（2）要使所有的）要使所有的电子都能离开子都能离开AB板，板，图乙中乙中电压的最大的最大值U0需需满足什么条件？足什么条件？ （3）在）在荧光屏上光屏上会看到什么会看到什么图形？形？例与练例与练设电子子进入入AB板板时的初速度的初速度为v0设电子在偏子在偏转电压为U0时进入入AB板板间析与解析与解