学案 8 示波器的奥秘[学习目标定位] 1.会分析计算带电粒子在电场中加速和偏转的有关问题.2.知道示波管的主要构造和工作原理．一、带电粒子的加速如图 1 所示，两平行金属板间的电压为 U，板间是一匀强电场．设有一带正电荷 q、质量为 m的带电粒子从正极板处由静止开始向负极板运动(忽略重力的作用)，由于电场力做正功，带电粒子在电场中被加速，带电粒子动能增加．由动能定理可知 mv2＝qU，可得带电粒子到达负极板时的速度 v＝ .图 1二、带电粒子的偏转带电粒子的电荷量为 q、质量为 m，以速度 v0 垂直电场线射入两极板间的匀强电场(忽略重力的作用)．板长为 l、板间距离为 d，两极板间的电势差为U.(1)粒子在 v0 的方向上做匀速直线运动，穿越两极板的时间为.(2)粒子在垂直于 v0 的方向上做初速度为 0 的匀加速直线运动，加速度为 a＝.三、示波器探秘示波器的核心部件是示波管，示波管是一种阴极射线管，玻璃管内抽成真空，它采用热电子发射方式发射电子．屏幕上的亮斑是电子束高速撞击荧光屏产生的．亮斑在荧光屏上的位置可以通过调节竖直偏转极和水平偏转极上的电压大小来控制．1一、带电粒子的加速[问题设计]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 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.(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 1 在带电粒子的运动过程中，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＝mv2由动能定理可知 mv2＝qU于是求出 v＝ 方法 2 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，两平行板间存在方向竖直向...
