第9节带电粒子在电场中的运动
必考要求:b 加试要求:d
1.带电粒子仅在电场力作用下加速时,可根据动能定理
求速度。
2.带电粒子以速度v0垂直进入匀强电场时,如果仅受
电场力,则做类平抛运动。
3.示波管利用了带电粒子在电场中的加速和偏转原理。
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)一般远远小于静电力,可以忽略不计。
2.带电粒子加速问题的处理方法
(1)利用动能定理分析。
初速度为零的带电粒子,经过电势差为U的电场加速后,qU=mv2,则v= 。
(2)在匀强电场中也可利用牛顿定律结合运动学公式分析。
二、带电粒子的偏转
两极板长为l,极板间距离为d、电压为U。质量为m、带电量为q的基本粒子,以初速度v0平行两极板进入匀强电场后,粒子的运动特点和平抛运动相似:
(1)初速度方向做匀速直线运动,穿越两极板的时间t=。
(2)电场线方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度a=。
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)