迎战2011届高考物理二轮复习课件 专题14 带电粒子在电场场中的运动.ppt

一、带电粒子在电场中的加速和偏转
1．带电粒子在电场中的加速
(1)运动状态的分析：带电粒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条直线上，做．
(2)用功能观点分析：电场力对带电粒子做的功等于
，即＝mv2－mv02.2．带电粒子在匀强电场中的偏转
(1)运动状态分析：带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入
匀强电场时，受到恒定的与初速度方向的电场力作用而做运动．
(2)处理方法：类似于平抛运动的处理，应用运动的合成与
分解的方法．
①沿初速度方向做运动，运动时间：t＝l/v0.
②沿电场力方向做运动，加速度为：a＝
③离开电场时的偏移量：y＝at2＝.
④离开电场时的偏转角tanθ＝＝.二、示波管的原理
1.构造：如图6－3－1所示，①基础，②，③.2.工作原理
(1)如果在偏转电极XX′和YY′之间都没有加电压，则电子枪
射出的电子沿直线传播，打在荧光屏，在那里产生一
个亮斑.
(2)YY′上加的是待显示的，XX′上是机器自身的锯
齿形电压，叫做电压.若所加扫描电压和信号电压的周
期相同，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内变化
的图象.1．先确定是Q还是U不变：电容器保持与电源连接，U不变；
电容器充电后断开电源，Q不变．
2．据平行板电容器C∝来确定电容的变化．
3．由C＝的关系判断Q、U的变化．
4．动态分析如下表2024/10/24在分析平行板电容器的动态问题时，一定要分清是电压不变还是电荷量不变．1．如图6－3－2所示是一个由电池、电阻R与平行板
电容器组成的串联电路，在增大电容器两极板间距离的过程中()
A．电阻R中没有电流
B．电容器的电容变小
C．电阻R中有从a流向b的电流
D．电阻R中有从b流向a的电流解析：由图知UAB不变，当增大板间距离时，由C∝知d增大，C减小，所以Q减小，故R中电流由a→b，所以B、C两项正确．1．研究对象
(1)基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等，除有说明或
有明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)．
(2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有
明确的暗示以外，一般都不能忽略重力．2．带电粒子在电场中的偏转问题分析
(1)粒子的偏转角问题
①已知电荷情况及初速度．如图
6－3－3所示，设带电粒子质量为
m，带电荷量为q，以速度v0垂直
于电场线方向射入匀强偏转电场，偏
转电压为U1.若粒子飞出电场时偏转角为θ，则tanθ＝，
式中vy＝at＝，vx＝v0，代入得tanθ＝①
结论：动能一定时tanθ与q成正比，电荷量相同时tanθ与
动能成反比．②已知加速电压U0
若不同的带电粒子是从静止经过同一加速电压U0加速后进入偏转电场的，则由动能定理有：
qU0＝mv02②
由①②式得：tanθ＝③
结论：粒子的偏转角与粒子的q、m无关，仅取决于加速电场和偏转电场．即不同的带电粒子从静止经过同一电场加速后进入同一偏转电场，它们在电场中的偏转角度总是相同的．(2)粒子的偏转量问题
①y＝④
作粒子速度的反向延长线，设交于O点，O点与电场边缘

的距离为x，则x＝⑤

结论：粒子从偏转电场中射出时，就像是从极板间的l/2处沿直线射出．②若不同的带电粒子是从静止经同一加速电压U0加速后进入偏转电场的，则由②和④得：
y＝⑥
结论：粒子的偏转角和偏转距离与粒子的q、m无关，仅取决于加速电场和偏转电场．即不同的带电粒子从静止经过同一电场加速后进入同一偏转电场，它们在电场中的偏转角度和偏转距离总是相同的．偏转角是指入射速度与出射速度间的夹角，不是位移与入射速度的夹角．2．如图6－3－4所示，在A板附近有
一电子由静止开始向B板运动，
则关于电子到达B板时的速率，
下列解释正确的是()
A．两板间距越大，运动时间就越长，则获得的速率越大
B．两板间距越小，加速度就越大，则获得的速率越大
C．与两板间的距离无关，仅与加速电压U有关
D．以上解释都不正确解析：带电粒子的末速度取决于电场力对粒子做功的情况．由W＝qU＝mv2知，电场力做的功由两板间电势差决定，而与板间距无关．故C正确．例1、如图6－3－
5所示，平行板电容器与电动势为
E的直流电源(内阻不计)连接，下
极板接地．一带电油滴位于电容
器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离()A．带电油滴将沿竖直方向向上运动
B．P点的电势将降低
C．带电油滴的电势能将减小
D．若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大[思路点拨]解答本题时应注意以下几个方面：
(1)电容器始终与电源连接；
(2)下极板接地、电势为零；
(3)板间距变化引起板间电场强度变化．[课堂笔记]上极板向上移动一小段距离后，板间电压不变，仍为E，故电场强度将减小，油滴所受电场力减小，故油滴