第六节 示波器的奥秘 1
带电粒子仅在电场力作用下加速时,可根据动能定理求速度
2.带电粒子以速度 v0垂直进入匀强电场时,如果仅受电场力,则做类平抛运动
3.示波管利用了带电粒子在电场中的加速和偏转原理
一、带电粒子的加速如图 161 所示,质量为 m,带正电 q 的粒子,在电场力作用下由静止开始从正极板向负极板运动的过程中
图 161(1)电场力对它做的功 W=qU
(2)带电粒子到达负极板速率为 v,它的动能为 Ek=mv2
(3)根据动能定理可知,qU=mv2,可解出 v=
(4)带电粒子在非匀强电场中加速,上述结果仍适用
二、带电粒子的偏转带电粒子的初速度与电场方向垂直,粒子的运动类似物体的平抛运动,则它在垂直电场线方向上做匀速直线运动,在沿电场线方向上做初速为零的匀加速直线运动
三、示波器探秘1.结构如图 162 所示为示波管的结构图
1.灯丝 2
第一阳极 5
第二阳极6.第三阳极 7
竖直偏转系统 8
水平偏转系统 9
荧光屏图 1622.原理(1)发射电子:灯丝通电后给阴极加热,使阴极发射电子
(2)形成亮斑:电子经过电场加速聚焦后形成一很细的电子束射出,电子打在荧光屏上形成一个小亮斑
(3)控制位置:亮斑在荧光屏上的位置可以通过调节竖直偏转极与水平偏转极上的电压大小来控制
1.自主思考——判一判(1)基本带电粒子在电场中不受重力
(×)(2)带电粒子仅在电场力作用下运动时,动能一定增加
(×)(3)带电粒子在匀强电场中偏转时,其速度和加速度均不变
(×)(4)带电粒子在匀强电场中无论是直线加速还是偏转,均做匀变速运动
(√)(5)示波管电子枪的作用是产生高速飞行的电子束,偏转电极的作用是使电子束发生偏转,打在荧光屏的不同位置
(√)(6)示波管的荧光屏上显示的是电子的运动轨迹
(×)2.合作探究——议一议(1)带电粒子在电场中运动