高中物理《帶電粒子在電場中運動》課件五（43張PPT）

《高中物理《帶電粒子在電場中運動》課件五（43張PPT）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中物理《帶電粒子在電場中運動》課件五（43張PPT）（46頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

歡迎進入物理課堂 熱烈歡迎各位領導專家蒞臨指導 二 帶電粒子的偏轉(zhuǎn) 一 帶電粒子的加速 垂直電場方向 類平拋運動 第一章靜電場 1 9帶電粒子在電場中的運動3 一個電荷量為 q質(zhì)量為m的帶電粒子 由靜止進入一個電壓為U1的加速電場加速后 又垂直進入一個電壓為U2的偏轉(zhuǎn)電場 經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn)后打在熒光屏上 整個裝置如圖示 試分析帶電粒子的運動情況 不計粒子的重力 加速 偏轉(zhuǎn) 勻速 瞬時速度是聯(lián)系兩個過程的橋梁 三 帶電粒子的加速偏轉(zhuǎn) 一個電荷量為 q質(zhì)量為m的帶電粒子 由靜止進入一個電壓為U1的加速電場加速后 又垂直進入一個電壓為U2的偏轉(zhuǎn)電場 經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn)后打在熒光屏上 整個裝置如圖示 求 1 出偏轉(zhuǎn)電場時的偏移距離y 2 出偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角 3 打在熒光屏上時的偏移距離Y 三 帶電粒子的加速偏轉(zhuǎn) 經(jīng)加速電場U1加速后 三 帶電粒子的加速偏轉(zhuǎn) Y Y X X 若金屬板水平放置電子將豎直偏轉(zhuǎn) 若金屬板豎直放置電子將水平偏轉(zhuǎn) 偏轉(zhuǎn)電極的放置方式 1 如圖 電子在電勢差為U1的加速電場中由靜止開始加速 然后射入電勢差為U2的兩塊平行極板間的電場中 入射方向跟極板平行 整個裝置處在真空中 重力可忽略 在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下 下述四種情況中 一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角 變大的是 A U1變大 U2變大B U1變小 U2變大C U1變大 U2變小D U1變小 U2變小 例與練 析與解 對加速過程由動能定理 對偏轉(zhuǎn)過程由偏轉(zhuǎn)角正切公式 電學搭臺力學唱戲 1 如圖 電子在電勢差為U1的加速電場中由靜止開始加速 然后射入電勢差為U2的兩塊平行極板間的電場中 入射方向跟極板平行 整個裝置處在真空中 重力可忽略 在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下 下述四種情況中 一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角 變大的是 A U1變大 U2變大B U1變小 U2變大C U1變大 U2變小D U1變小 U2變小 B 例與練 2 如圖所示 二價氦離子和質(zhì)子的混合體 經(jīng)同一加速電場加速后 垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場中 偏轉(zhuǎn)后 打在同一熒光屏上 則它們 A 側(cè)移距離相同B 偏轉(zhuǎn)角相同C 到達屏上同一點D 到達屏上不同點 ABC 帶電粒子的偏移量和偏轉(zhuǎn)角由系統(tǒng)決定 而與粒子的質(zhì)量 電量無關 只要電性相同的帶電粒子 在電場中留下的軌跡相同 所以無法將電性相同的粒子分開 例與練 3 如圖所示 有一電子 電量為e 質(zhì)量為m 經(jīng)電壓U1加速后 沿平行金屬板A B中心線進入兩板 A B板間距為d 長度為l A B板間電壓為U2 屏CD足夠大 距離A B板右邊緣2l AB板的中心線過屏CD的中心且與屏CD垂直 試求電子束打在屏上的位置到屏中心間的距離 例與練 析與解 電子離開電場 就好象從中點沿直線離開的 對加速過程由動能定理 帶電粒子打在屏上的位置 偏移量Y 由系統(tǒng)決定 而與粒子的質(zhì)量 電量無關 四 示波管的原理 1 示波器的作用 觀察電信號隨時間變化的情況 2 示波管的結構 由電子槍 偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成 3 示波管的原理 產(chǎn)生高速飛行的電子束 待顯示的信號電壓 鋸齒形掃描電壓 使電子沿Y方向偏移 使電子沿x方向偏移 2 如果在電極XX 之間不加電壓 但在YY 之間加如圖所示的交變電壓 在熒光屏上會看到什么圖形 0 t t1電子沿Y方向向上偏移 思考與討論 2 如果在電極XX 之間不加電壓 但在YY 之間加如圖所示的交變電壓 在熒光屏上會看到什么圖形 t1 t t2電子沿Y方向向下偏移 思考與討論 3 如果在YY 之間加如圖所示的交變電壓 同時在XX 之間加不變電壓 使X的電勢比X 高 在熒光屏上會看到什么圖形 0 t t1電子沿Y方向向上偏 沿X方向向里偏 思考與討論 3 如果在YY 之間加如圖所示的交變電壓 同時在XX 之間加不變電壓 使X的電勢比X 高 在熒光屏上會看到什么圖形 t1 t t2電子沿Y方向向下偏 沿X方向向里偏 思考與討論 3 如果在YY 之間加如圖所示的交變電壓 同時在XX 之間加不變電壓 使X 的電勢比X高 在熒光屏上會看到什么圖形 電子沿Y方向向上向下偏 沿X方向向外偏 思考與討論 4 如果在YY 之間加如圖所示的交變電壓 同時在XX 之間加鋸齒形掃描電壓 在熒光屏上會看到什么圖形 X Y O A B C D E F A B C D E F A B O C t1 D E F t2 思考與討論 如果信號電壓是周期性的 并且掃描電壓與信號電壓的周期相同 就可以在熒光屏上得到待測信號在一個周期內(nèi)隨時間變化的穩(wěn)定圖象 4 如圖所示的示波管 如果在YY 之間加如圖所示的交變電壓 同時在XX 之間加如圖所示的鋸齒形電壓 使X的電勢比X 高 在熒光屏上會看到什么圖形 例與練 4 如圖所示的示波管 如果在YY 之間加如圖所示的交變電壓 同時在XX 之間加如圖所示的鋸齒形電壓 使X的電勢比X 高 在熒光屏上會看到什么圖形 例與練 X Y O 0 t t1 t1 t t2 經(jīng)加速電場U1加速后 三 帶電粒子的加速偏轉(zhuǎn) 四 示波管的原理 1 示波器的作用 觀察電信號隨時間變化的情況 2 示波管的結構 由電子槍 偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成 3 示波管的原理 作業(yè) P394 5 4 讓一價氫離子 一價氦離子和二價氦離子的混合物經(jīng)過同一加速電場由靜止開始加速 然后在同一偏轉(zhuǎn)電場里偏轉(zhuǎn) 它們是否會分為三股粒子束 請通過計算說明 比較離子在偏轉(zhuǎn)電場的側(cè)移距離y 如果y不相同 比較離子是否以相同偏角 射出 如果y相同 如果 不相同 會分為三股 如果 相同 不會分為三股 會分為三股 答案 通過加速電場時獲得的動能Ek qU 加速電壓相同 二價氦離子電荷量最大 所以二價氦離子獲得動能最大 粒子的偏轉(zhuǎn)量和偏轉(zhuǎn)角由加速電場和偏轉(zhuǎn)電場決定 所以三種粒子不可能分開為三股 5 電子從靜止出發(fā)被1000V的電壓加速 然后沿著與電場垂直的方向進入另一個電場強度為5000N C的均強偏轉(zhuǎn)電場 進入方向與電場強度方向垂直 已知偏轉(zhuǎn)電極長6cm 求電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的速度及其與進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度方向之間的夾角 14 初速度為2 107m s的電子沿平行金屬板間的中心線射入板中 板長為30cm 相距為4cm 在兩板間加上如圖所示的正弦交變電壓 已知電子的質(zhì)量為9 10 31Kg 電量為1 6 10 19C 不計電子重力 求 要使所有的電子都能離開電場 圖中電壓的最大值U0需滿足什么條件 例與練 可認為在t時間內(nèi)電場不變 設電子在兩板間的運動時間為t 設電子在偏轉(zhuǎn)電壓為U0時進入板間 析與解 帶電粒子在交變電場中的運動 在兩個相互平行的金屬板間加交變電壓時 在兩板間便可獲得交變電場 此類電場從空間看是勻強電場 即同一時刻 電場中各個位置處電場強度的大小 方向都相同 從時間上看是變化的 即電場強度的大小 方向都可隨時間變化 研究帶電粒子在這種交變電場中的運動 關鍵是根據(jù)電場變化的特點 正確地判斷粒子的運動情況 當帶電粒子通過電場的時間遠遠小于電場變化的周期時 可認為電場強度的大小 方向都不變 小結 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全