(一轮复习)带电粒子在电场中的运动示波器

6、加速和偏转一体 _ + + + + -q m
U1
vy
+
+
+
y
φ
v0
U2
v0
- - - - - L
2qU1 v0 m
qU 2 L2 U 2 L2 y 2 2md v0 4dU1
qU 2 L LU 2 tan 2 mdv0 2dU1
例5、让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子 的混合物经过同一加速电场由静止开始加速，然后在 同一偏转电场里偏转，在通过加速电场时获得的动能 是否相同？通过偏转电场时，它们是否会分为三股？ 请说明理由。
带电粒子在电场 中的运动
1、电容器 电容器：两块彼此绝缘，互相靠近的导体组成电容器 工作状态：充电（储存电能）；放电（释放电能）
电容：描述电容器容纳电荷本领的物理量
Q Q C 定义式： U U
标量
单位：法拉（F）、微法（μF)、皮法（pF)
注意：Q为一个极板带的电荷量
2、平行板电容器 （1）特点： s C ① （决定式） 4 kd ②两板间为匀强电场
qU 2 L2 U 2 L2 y 2 2md v0 4dU1
答案：二价氦离子获得动能最大。 不可能分开为三股。
7、示波器的原理
(1)示波器作用：是一种用 来观察电信号随时间变化 的电子仪器。 (2)它的核心部件是示波管：由电子枪、偏转电 极和荧光屏组成，管内抽成真空。
(3)原理
已知：U1、l、YY‫׳‬偏转电极的电压U2、板间距d 、 板端到荧光屏的距离L。 求：电子射出偏转电场时的偏向角正切值tanφ及打 到屏上电子的偏移量y‫。׳‬ y' U 2l U l y ' 2 tan tan l l L 2dU 1 2 dU L 1 2 2
l y' ( l L)U 2 2dU 1 2 K yU y
偏移量与YY‫׳‬偏 转电极的电压U2 成正比
+ q m F _
qU 2qU v 2ad 2 d md m
2
d 带电粒子的加速
v
2qU m
解法二 运用能量知识求解
1 qU m v2 2 2q U v m
粒子加速后的速度只与加速电压有关
例3．如图所示装置，从A板释放的一个无初速 度的电子，下列关于电子的描述中错误的是( C ) A．电子到达B板时的动能是eU B．电子从B板到C板时动能变化为零 C．电子到达D板时动能是3eU D．电子在A板和D板之间往复运动
E 4 kQ S
（2）平行板电容的动态分析 ①确定是Q还是U不变
s ②由 C 4 kd
Q ③由 C U
判断C的变化情况
判断Q或U的变化情况
例1、要使平行板电容器两极板间的电势 差加倍，同时极板间的场强减半，下列四种办 法正确的是（ C ） A 电荷量加倍，极板间距离变为原来的4倍 B电荷量加倍，极板间距离变为原来的2倍 C电荷量减半，极板间距离变为原来的4倍 D电荷量减半，极板间距离变为原来的2倍
（1）带电的基本粒子：如电子、质子、α粒子等。 这些粒子所受重力和电场力相比小得多，除非有说明 或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。
（2）带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非 有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。
4、 带电粒子在电场中的加速
E1
v0 0
vt ?
（加速电压）
U
U
解法一 运用运动学知识求解
Φ
v0 v
Y方向：加速度为 a 线运动。
qU 的匀加速直 md
L v0t
y
v
2. x方向 3. y方向
v x v0
qU L vy md v0
vy
1 qU L2 y 2 2 md v0
4、离开电场时的偏转角度的正切：
tan
vy v0

qUL y 2 mdv0 L/2
例4.如图所示，有三个质量相等，分别带正电、 负电和不带电小球，从两个水平放置的平行金属板间 的P点以相同的初速度垂直于两板间的电场E进入， 它们分别落到A、B、C三点，则正确的是（ A ） A．落到A点的小球带正电，落到B点的小球不带电 B．三小球在电场中运动的时间相等 C．三小球到达正极板时动能关系：EkA>EkB>EkC D．三小球在电场中运动的加速度关系：aA>aB>aC
例2、如图所示，电路中，A、B为两块竖直放 置的金属板，G是一只静电计，开关S合上后，静电 计指针张开一个角度，下述哪些做法可使指针张角 增大( CD ) A．使A、B两板靠近一些 B．使A、B两板正对面积错开一些 C．断开S后，使B板向右平移拉开一些 D．断开S后，使A、B两板正对面积错开一些
3、带电粒子的分类
5. 带电粒子在电场中的偏转
+ + + + + + + + + + +
d
q、 m +
v0
y
+ θ - - - - - - - - - - -
侧移
U F
v0 v
l
vy
偏转角
Y
+ + + + + +
பைடு நூலகம்v0
L
U
q
d
1.运动规律分析:粒子作类平抛运动。
x方向：匀速直线运动
v0
y
F Y′
- - - - - -v