第九节带电粒子在电场中的应用预习导航情境导入课程目标1.能运用静电力、电场强度的概念,根据牛顿运动定律及运动学公式研究带电粒子在电场中的运动.2.能运用静电力做功、电势、电势差的概念,根据功能关系研究带电粒子在电场中的运动.3.了解示波管的构造和基本原理.一、带电粒子的加速1.基本粒子的受力特点:对于质量很小的基本粒子,如电子、质子等,虽然它们也会受到万有引力(重力)的作用,但万有引力(重力)一般远小于静电力,可以忽略.2.带电粒子的加速受力特点运动情况运动规律电子在电场中的加速受电场力或其他力作用加速运动初速度为零的带电粒子,经过电势差为U的电场加速后,由动能定理2012qUm得粒子获得的速度02qUm二、带电粒子的偏转受力特点运动情况运动规律带电粒子在电场中的偏转电场力恒定,且与初速度方向垂直类平抛运动.初速度方向:匀速直线运动垂直于初速度方向:做初速度为零的匀加速直线运动在电极中的运动时间01t电子的加速度eEeUammd侧向速度0yeUlatmd侧向位移222201224eUlUlyatmdUd偏转角φ:200tan2yqUlUlmdUd1思考讨论所带电荷量相同的不同粒子,以相同的初速度垂直电场方向进入匀强电场,它们在电场中的运动相同吗?提示:不一定.如果电性不同,带电粒子在电场中的偏转方向不同;如果质量不同,它们在电场中的加速度不同.三、示波管的原理1.构造示波管是示波器的核心部件,外部是一个抽成真空的玻璃壳,内部主要由电子枪(发射电子的灯丝、加速电极组成)、偏转电极(由一对X偏转电极板和一对Y偏转电极板组成)和荧光屏组成,如图所示.2.原理(1)扫描电压:XX′偏转电极接入的是由仪器自身产生的锯齿形电压,这个电压叫扫描电压,是周期性的.(2)灯丝被电源加热后,出现热电子发射,发射出来的电子经加速电场加速后,以很大的速度进入偏转电场,如果在Y偏转极板上加一个信号电压,在X偏转极板上加一扫描电压,在荧光屏上就会出现按Y偏转电压规律变化的可视图像.2