学案 7 探究电子束在示波管中的运动[学习目标定位] 1.掌握带电粒子在电场中加速和偏转所遵循的规律.2.知道示波管的主要构造和工作原理．一、示波管的原理1．示波管的构造：示波管是一个真空电子管，主要由三部分组成，分别是：电子枪、偏转电极和荧光屏．2．示波管的基本原理：电子在加速电场中被加速，在偏转电场中被偏转．二、电子在电子枪中的运动1．运动状态分析电子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在同一直线上，做加速直线运动．2．处理方法：(1)匀强电场可以根据电子受到的电场力，用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定电子的速度、位移等．(2)无论是匀强电场还是非匀强电场，均可用动能定理分析，即 qU＝ΔEk＝mv2－0.3．电子在偏转电极中的运动(1)运动状态分析电子以速度 v0 垂直于电场线方向飞入匀强电场时做匀变速曲线运动．(2)偏转问题的处理方法：运动的合成与分解，即可将电子的运动分解为初速度方向的匀速直线运动和沿电场力方向的初速度为零的匀加速直线运动.一、带电粒子的加速[问题设计]如图 1 所示，在真空中有一对平行金属板，由于接在电池组上而带电，两板间的电势差为 U.若一个质量为 m、带正电荷量 q 的 α 粒子，在电场力的作用下由静止开始从正极板向负极板运动，板间距为 d.图 1(1)带电粒子在电场中受哪些力作用？重力能否忽略不计？(2)粒子在电场中做何种运动？(3)计算粒子到达负极板时的速度？答案 (1)受重力和电场力；因重力远小于电场力，故可以忽略重力．(2)做初速度为 0、加速度为 a＝的匀加速直线运动．(3)方法一：在带电粒子运动的过程中，电场力对它做的功是 W＝qU设带电粒子到达负极板时的速率为 v，其动能可以写为 Ek＝mv21由动能定理可知 mv2＝qU于是求出 v＝ 方法二：设粒子到达负极板时所用时间为 t，则d＝at2v＝ata＝联立解得 v＝ [要点提炼]1．电子、质子、α 粒子、离子等微观粒子，它们的重力远小于电场力，处理问题时可以忽略它们的重力．带电小球、带电油滴、带电颗粒等，质量较大，处理问题时重力不能忽略．2．带电粒子仅在电场力作用下加速，若初速度为零，则 qU＝mv2；若初速度不为零，则 qU＝mv2－mv.[延伸思考] 若是非匀强电场，如何求末速度？答案 由动能定理得 qU＝mv2，故 v＝ .二、带电粒子的偏转[问题设计]如图 2 所示，电子经电子枪阴极与阳极之间电场的加速，然后进入偏转电极 YY′之间．(1)若已知电子电量...
