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    高中物理第一章第9課《帶電粒子在電場中的運動》(選修3-1)

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    課堂提問

    課程內(nèi)容

    《帶電粒子在電場中的運動》
    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、帶點微粒:如帶點小球、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)題目暗示或運動狀態(tài)來判定。
    帶電粒子在勻強電場中受恒定的電場力,做勻變速運動。
    運動的情況可能是:勻變速直線運動、勻變速曲線運動。
    一、帶電粒子的加速
    根據(jù)牛頓運動學(xué)定律:
        a=F/m=Eq/m=Uq/dm
    結(jié)合運動學(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進入電場中則
        qU=1/2·mvt2-1/2·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是否勻強無關(guān),與運動路徑也無關(guān),因此該式也適用于非勻強電場。
    二、帶點粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)
    初速度v0方向:勻速直線運動
    電場力F方向:初速度為0的勻加速直線運動
    對偏移公式的討論:
        y=1/2·at2=qUL2/2mdv02
    對于不同的帶點粒子
    (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。

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    邢老師

    女,中教高級職稱

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