1、第九节 带电粒子在电场中的运动,山东省临朐实验中学 王云霞,粒子加速器视频,在现代科学实验和技术设备中，常常利用电场来改变或控制带电粒子的运动.,带电粒子在电场中受什么力，其重力是否要考虑呢？,思考:,（1）若带电粒子是基本粒子(如电子、质子等)，重力一般远小于静电力，可以忽略,带电粒子在电场中受静电力作用,（2）若带电粒子是带电颗粒(如液滴、小球等)，重力一般不能忽略,直线加速器 可以使带电粒子获得很大的速度,一、带电粒子的加速,问题1：如图所示，在真空中有一对平行金属板A、B，接到电池组上而带电，两板间的电势差为U，板间距离为L。若一个质量为m、带正电荷q的粒子，只在静电力作用下由静止开始
2、从正极板A向负极板B运动,思考： （1）粒子在板间受到什么力？如何运动？ （2）粒子到达负极板B的速度多大,如何求解？,1,+q,A,B,带电粒子的加速原理,问题1：如图所示，在真空中有一对平行金属板A、B，接到电池组上而带电，两板间的电势差为U，板间距离为L。若一个质量为m、带正电荷q的粒子，只在静电力作用下由静止开始从正极板A向负极板B运动,思考： （1）粒子在板间受到什么力？如何运动？ （2）粒子到达负极板B的速度多大,如何求解？,带电粒子在匀强电场中加速的处理方法,应用能量的观点研究比较简单,比较:,拓展:,能量观点适用于非匀强电场,如果是非匀强电场，应该选择哪种分析方法？,问题2：两
3、个相同平行极板的长度为L,相距为d, 极板间的电压为U,一个质量为m的负电荷q沿平行于板面的方向射入电场中，射入时的速度为v0.把两板间的电场看做匀强电场（不计电荷的重力）. 求电荷q射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y和速度偏转的角度,L,q,二、带电粒子的偏转,探究：（1）分析带电粒子的受力情况。 （2）带电粒子的运动轨迹是直线还是曲线？ （3）你认为这种情况同哪种运动类似，这种运动的研究方法是什么? （4）你能类比得到带电粒子在电场中运动的研究方法吗?,类似平抛运动:,运动的合成与分解,水平方向：,匀速直线运动,竖直方向：,匀加速直线运动,问题2：两个相同平行极板的长度为L,相距为d,
4、 极板间的电压为U.一个质量为m的负电荷q沿平行于板面的方向射入电场中，射入时的速度为v0.把两板间的电场看做匀强电场（不计电荷的重力）. 求电荷q射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y和速度偏转的角度,L,q,结论,偏移距离y和偏转角度与哪些因素有关？,拓展:,三、示波器的原理,示波器是用来观察电信号随时间变化的电子仪器。,核心部件：,由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。,示波管,电子枪部分：,偏转电极部分：,发射出电子，使电子加速,使电子沿两方向偏转,（荧光屏从右向左看）,探究课本36页“思考与讨论”,（荧光屏从右向左看）,偏移距离,偏移距离,YY偏转电极上加的是待显示的信号电压。,如果信号电压与扫描电压周期相同，就可以在荧光屏得到待测信号在一个周期内随时间变化的稳定图象。,XX偏转电极通常接入自身产生的锯齿形的扫描电压。,O,t,C,F,D,F,一、带电粒子的加速(两种观点分析） qU=mV202,二、带电粒子在电场中的偏转（运动的合成与分解） （1）垂直电场线方向匀速直线运动 （2）沿电场线方向匀加速直线运动,三、示波管的构造和原理 带电粒子在电场中的加速与偏转,小结,谢谢指导!,
