帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

人教版高中物理必修3第十章

靜電場(chǎng)中的能量電子在加速器中是受到什么力的作用而加速的呢？本節(jié)課我們來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。1.帶電粒子的加速帶電粒子沿與電場(chǎng)線平行的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，受到的靜電力與運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上，做加速(或減速)直線運(yùn)動(dòng)FFF+v-v-+加速減速F加速減速EE一、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速2.分析帶電粒子加速的問(wèn)題的兩種思路（1）動(dòng)力學(xué)思路：利用牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式來(lái)分析當(dāng)解決的問(wèn)題屬于勻強(qiáng)電場(chǎng)且涉及運(yùn)動(dòng)時(shí)間等描述運(yùn)動(dòng)過(guò)程的物理量時(shí)，可由靜電力求得加速度進(jìn)而求出末速度、位移或時(shí)間。（與d無(wú)關(guān)）（與d有關(guān)）②若粒子的初速度不為零，則①若粒子的初速度為零，則得（2）功能關(guān)系思路：利用靜電力做功結(jié)合動(dòng)能定理來(lái)分析靜電力做的功等于粒子動(dòng)能的變化量。得速度方向與受力方向不共線勻變速曲線運(yùn)動(dòng)受力為恒力將運(yùn)動(dòng)分解平行于極板方向：垂直于極板方向：類平拋運(yùn)動(dòng)勻速直線初速度為0的勻加速直線帶電粒子以初速度v0

垂直于電場(chǎng)線射入電場(chǎng)中。帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條拋物線，類似平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。不同的僅僅是平拋運(yùn)動(dòng)物體所受的是重力，而帶電粒子所受的是靜電力。二、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)

+

++++++++LFL/2-qv0y①水平方向

勻速直線②豎直方向

勻加速vyθvv0③速度偏向角θ：（運(yùn)動(dòng)時(shí)間）1.帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)2.帶電粒子偏轉(zhuǎn)的兩個(gè)推論②速度方向延長(zhǎng)線交于水平位移的中點(diǎn)，粒子好像從中點(diǎn)處沿直線射出一樣。①速度偏向角正切值是位移偏向角正切值的兩倍。tanθ=2tana。αABU1E+--------+++++++++U2vyθyvv03.先加速后偏轉(zhuǎn)模型v0注意：粒子的側(cè)移量y，速度偏向角θ與粒子無(wú)關(guān)結(jié)論：不同的粒子經(jīng)同一個(gè)電場(chǎng)加速，再經(jīng)同一電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，它們的側(cè)移量和速度偏向角都相同，軌跡相同。三、示波器思考1.如果在電極XXˊ之間不加電壓，而在YYˊ之間加不變電壓，使Y的電勢(shì)比Yˊ高，電子將打在熒光屏的什么位置？

思考2.如果在XXˊ之間不加電壓，而在YYˊ之間加按圖示的規(guī)律變化的電壓，在熒光屏?xí)吹降氖裁礃拥膱D形？XˊXYYˊUYtOYˊ隨信號(hào)電壓同步變化，但由于視覺暫留和熒光物質(zhì)的殘光特性，只能看到一條豎直的亮線。

鋸齒形掃描電壓思考3.如果在電極XXˊ之間加鋸齒形電壓，而在YYˊ之間不加電壓，在熒光屏?xí)吹降氖裁礃拥膱D形？思考4.如果在電極XXˊ之間加鋸齒形電壓，而在YYˊ之間加如圖