課程內(nèi)容

《帶電粒子在電場中的運(yùn)動》
電場中的帶電粒子一般可分為兩類：
1、帶電的基本粒子：如電子、質(zhì)子、α粒子，正負(fù)離子等。這些粒子所受重力和電場力相比小得多，除非有說明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力。（但并不能忽略質(zhì)量）
2、帶點(diǎn)微粒：如帶點(diǎn)小球、液滴、塵埃等。除非有說明或明確的暗示以外，一般都考慮重力。
3、某些帶電體是否考慮重力，要根據(jù)題目暗示或運(yùn)動狀態(tài)來判定。
帶電粒子在勻強(qiáng)電場中受恒定的電場力，做勻變速運(yùn)動。
運(yùn)動的情況可能是：勻變速直線運(yùn)動、勻變速曲線運(yùn)動。
一、帶電粒子的加速
根據(jù)牛頓運(yùn)動學(xué)定律：
    a=F/m=Eq/m=Uq/dm
結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式：v²=2ad
解得：
根據(jù)動能定理：qU=1/2·mv²
解得：
如果帶電粒子以初速度v₀進(jìn)入電場中則
    qU=1/2·mv_t²-1/2·mv₀²
解得：
粒子加速后的速度只與加速電壓有關(guān)。
由于電場力做功與場強(qiáng)是否勻強(qiáng)無關(guān)，與運(yùn)動路徑也無關(guān)，因此該式也適用于非勻強(qiáng)電場。
二、帶點(diǎn)粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)
初速度v₀方向：勻速直線運(yùn)動
電場力F方向：初速度為0的勻加速直線運(yùn)動
對偏移公式的討論：
    y=1/2·at²=qUL²/2mdv₀²
對于不同的帶點(diǎn)粒子
（1）若以相同的速度射入，則y∝q/m，y∝U
（2）若以相同的動能射入，則y∝q，y∝U
（3）若經(jīng)相同電壓U0加速后射入，則y=qUL²/2mdv₀²=UL²/4dU₀，y與q、m無關(guān)，隨加速電壓的增大而減小，隨偏轉(zhuǎn)電壓的增大而增大。
沿電場方向→y=L/2·tanφ
例題：熾熱的金屬絲發(fā)出的電子經(jīng)U1加速后進(jìn)入長為l、板間距為d的兩平行金屬板YY′中，YY′上加偏轉(zhuǎn)電壓U₂，板端到熒光屏的距離L。
求電子射出偏轉(zhuǎn)電場時的偏向角正切值tanφ及打到屏上電子的偏移量y′。
三、示波管的原理
示波器是一種用來觀察電信號隨時間變化的電子儀器。它的核心部件是示波管：由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，管內(nèi)抽成真空。