第七章第5讲带电粒子在电场中的偏转（普通）【教学目标】1、掌握带电粒子在电场中偏转问题的处理方法。2、了解示波器的原理及应用。【教学内容】一、带电粒子在电场中的偏转1、研究情况：带电粒子垂直于电场方向进入匀强电场。2、运动形式：3、处理方法：应用运动的与。①沿初速度方向做运动。②沿电场方向，做初速度为零的运动。【例1】如图所示，质子(H)和α粒子(He)以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力)，求这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为。【例2】如图所示，水平放置的平行板电容器，与某一电源相连，它的极板长L＝0.4m，两板间距离d＝4×10－3m，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度v0从两板中央平行极板射入，开关S闭合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒质量为m＝4×10－5kg，电量q＝＋1×10－8C．(g＝10m/s2)求：(1)微粒入射速度v0为多少？(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，电容器的上板应与电源的正极还是负极相连？所加的电压U应取什么范围？二、示波管1．构造①电子枪，②偏转极板，③荧光屏。(如图6－3－6所示)第1页共3页2．工作原理(1)YY′上加的是待显示的信号电压，XX′上是机器自身产生的锯齿形电压，叫做扫描电压。(2)观察到的现象：①如果在偏转电极XX′和YY′之间都没有加电压，则电子枪射出的电子沿直线运动，打在荧光屏中心，在那里产生一个亮斑。②若所加扫描电压和信号电压的周期相等，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内变化的稳定图象。【规律总结】带电粒子在电场中运动问题的两种求解思路：1．运动学与动力学观点(1)运动学观点是指用匀变速运动的公式来解决实际问题，一般有两种情况：①带电粒子初速度方向与电场线共线，则粒子做运动；②带电粒子的初速度方向垂直电场线，则粒子做运动(类平抛运动)。(2)当带电粒子在电场中做匀变速曲线运动时，一般要采取类似运动的解决方法。2．功能观点：先对带电体受力分析，再分析运动形式，然后根据具体情况选用公式计算。(1)若选用动能定理，则要分清有多少个力做功，是恒力做功还是变力做功，同时要明确初、末状态及运动过程中的动能的增量。(2)若选用能量守恒定律，则要分清带电体在运动中共有多少种能量参与转化，哪些能量是增加的，哪些能量是减少的。第2页共3页【课后训练】1、如图所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿②轨迹落到B板中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为()A．U1∶U2＝1∶8B．U1∶U2＝1∶4C．U1∶U2＝1∶2D．U1∶U2＝1∶12、如图所示，处于真空中的匀强电场与水平方向成15°角，AB直线与匀强电场E互相垂直．在A点以大小为v0的初速度水平抛出一质量为m，带电量为＋q的小球，经时间t，小球下落一段距离过C点(图中未画出)时速度仍为v0，在小球由A点运动到C点的过程中，下列说法中不正确的是()A．电场力对小球做功为零B．小球的电势能增加C．小球的机械能减少量为mg2t2D．C可能位于AB直线的左侧3、如图所示，一电子枪发射出的电子(初速度很小，可视为零)进入加速电场加速后，垂直射入偏转电场，射出后偏转位移为Y，要使偏转位移增大，下列哪些措施是可行的(不考虑电子射出时碰到偏转电极板的情况)()A．增大偏转电压UB．增大加速电压U0C．增大偏转极板间距离D．将发射电子改成发射负离子4、如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧形细管的圆心处放一点电荷，将质量为m、带电荷量为q的小球从圆弧管水平直径的端点A由静止释放，当小球沿细管下滑到最低点C时，对细管的上壁的压力恰好与球重相同，求圆心处的电荷在圆弧管内产生的电场的场强大小以及AC两点的电势差UAC的大小？第3页共3页
