2qU v m
v与电压平方
U
根成正比
4、如图M、N是在真空中竖直放置的两块平行金
属板，质量为m电量为-q的带电粒子，以初速度 V0由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒 子刚好能到达N板，如果要使这个带电粒子能够 到达M、N两板间距的1/2处返回，则下述方法能 满足要求的是（ B ） M d N A、使初速度减半 B、使M、N间电压加倍 v0 C、使M、N间电压提高4倍 D、使初速度和M、N间电压都加倍
U 2l 2 y 4U1d
U 2l tan 2U1d
与粒子的电量q、 质量m无关
3、如图所示，M、N是在真空中竖直放置的两块
平行金属板，质量为m、电量为+q的带电粒子， 以极小的初速度由小孔进入电场，当M、N间电 压为U时，粒子到达N板的速度为v，如果要使这 个带电粒子到达N板的速度为2v ，则下述方法能 满足要求的是（ B ） M d N A、使M、N间电压增加为2U B、使M、N间电压增加为4U C、使M、N间电压不变，距离减半 + D、使M、N间电压不变，距离加倍
0<t<t1电子沿Y 方向向上偏，沿 X方向向里偏
三、示波管的原理
3、如果在YY′之间加如图所示的交变电压， 同时在XX′之间加不变电压，使X的电势比 X′高，在荧光屏上会看到什么图形？
t1<t<t2电子沿Y 方向向下偏，沿 X方向向里偏
三、示波管的原理
3、如果在YY′之间加如图所示的交变电压， 同时在XX′之间加不变电压，使X′的电势比 X高，在荧光屏上会看到什么图形？
d
B E + v
2qU v m
U
二、带电粒子在匀强电场中的偏转
+ + + + + + + + + + +
d
q、 m +
v0
- - - - - - - - - - -
U
l
二、带电粒子在匀强电场中的偏转
+ + + + + + + + + + +
d
q、 m +
v0
y
+ θ - - - - - - - - - - -
析与解
设电子进入AB板时的初速度为v0
1 2 eU 1 mv 0 2
2eU1 v0 m
设电子在偏转电压为U0时进入AB板间
eU0l d y 2 2m v0 d 2
2
2U1d U 0 l2
2
作业： 完成《物理之友》
Ux O t
t1
t2
例1、如图所示的示波管，如果在YY′之间加如图 所示的交变电压，同时在XX′之间加如图所示的锯 齿形电压，使X的电势比X′高，在荧光屏上会看到 什么图形？ Y
0<t<t1
Ux O t
O
X
t1
t2
t1<t<t2
例2、真空室中电极K发出电子（初速不计），经过 电压为U1的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A、 B间的中心线射入板中，板长L，相距为d，在两板 间加上如图乙所示的正弦交变电压，前半个周期内 B板的电势高于A板的电势，已知电子的质量为m， 带电量为e，不计电子重力，求： （1）电子进入AB板时的初速度； （2）要使所有的电子都能离开AB板，图乙中电压 的最大值U0需满足什么条件？ （3）在荧光屏上会看到什么图形？
0<t<t1电子沿Y 方向向上偏移
三、示波管的原理
2、如果在电极XX′之间不加电压，但在YY′ 之间加如图所示的交变电压，在荧光屏上会 看到什么图形？
t1<t<t2电子沿Y
方向向下偏移
三、示波管的原理
3、如果在YY′之间加如图所示的交变电压， 同时在XX′之间加不变电压，使X的电势比 X′高，在荧光屏上会看到什么图形？
1、如果在电极XX′之间不加电压，但在YY′ 之间加不变电压，使Y的电势比Y′高，电子 将打在荧光屏的什么位置？ 如果在电极 YY′之间不加电压，但在XX′ 之间加不变电压，使X′的电势比X高，电子 电子沿X方 将打在荧光屏的什么位置？
向向外偏移
三、示波管的原理
2、如果在电极XX′之间不加电压，但在YY′ 之间加如图所示的交变电压，在荧光屏上会 看到什么图形？
一、带电粒子在电场中的加速
１、动力学方法：
F qE qU 由牛顿第二定律：a m m md
2
由运动学公式：
v 0 2ad
只适用于 匀强电场
A d + U
B E F v
2qU v 2ad m 2qU 初速度不 v 为零呢？ m
一、带电Hale Waihona Puke 子在电场中的加速2、动能定理：
1 2 由动能定理： W mv 0 2 A 又W qU 也适用于非 1 2 匀强电场 qU mv 2
ABD
6、初速度为2×107m/s的电子沿平行金属板 间的中心线射入板中，板长为30cm，相距为 4cm，在两板间加上如图所示的正弦交变电 压。已知电子的质量为9×10-31Kg，电量为 1.6×10-19C，不计电子重力，求：要使所有 的电子都能离开电场，图中电压的最大值U0 需满足什么条件？
析与解
电子沿Y方 向向下偏移
三、示波管的原理
1、如果在电极XX′之间不加电压，但在YY′ 之间加不变电压，使Y的电势比Y′高，电子 将打在荧光屏的什么位置？ 如果在电极 YY′之间不加电压，但在XX′ 之间加不变电压，使X的电势比X′高，电子 电子沿X方 将打在荧光屏的什么位置？
向向里偏移
三、示波管的原理
1 2 mv 0 qU 2
U Ed d
U
偏转角正切与 偏转角正切与 比荷成正比 5、质量为m、带电量为 q的粒子以初速度 v从中线 电压成正比 qUl
垂直进入偏转电场，刚好离开电场，它在离开电 tan 2 场后偏转角正切为0.5 m，则下列说法中正确的是 v0 d （ ） 偏转角正切与 A、如果偏转电场的电压为原来的一半，则粒子 初动能成反比 离开电场后的偏转角正切为0.25 B、如果带电粒子的比荷为原来的一半，则粒子离 开电场后的偏转角正切为0.25 C、如果带电粒子的初速度为原来的2倍，则粒子 离开电场后的偏转角正切为0.25 D、如果带电粒子的初动能为原来的2倍，则粒子 离开电场后的偏转角正切为0.25
三、示波管的原理
产生高速飞 行的电子束 锯齿形扫 描电压
使电子沿X 方向偏移
待显示的 电压信号
使电子沿Y 方向偏移
三、示波管的原理
1、如果在电极XX′之间不加电压，而在YY′ 之间加不变电压，使Y的电势比Y′高，电子 将打在荧光屏的什么位置？
电子沿Y方 向向上偏移
三、示波管的原理
1、如果在电极XX′之间不加电压，而在YY′ 之间加不变电压，使Y′的电势比Y高，电子 将打在荧光屏的什么位置？
l t v0
qUl v y at m v0 d
vy
1、下列粒子由静止经加速电压为U的电场 加 D 速后，哪种粒子动能最大 ） B（ 哪种粒子速度最大 （ ） A、质子 B、电子 C、氘核 D、氦核
1 2 Ek mv qU 2
与电量成正比
2qU v m
与比荷平方 根成正比
2、如图所示，二价氦离子和质子的混合体， 经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏 转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上， 则它们（ ） ABC A、侧移相同 B、偏转角相同 C、到达屏上同一点 D、到达屏上不同点
侧移
U F
v0 v
l
vy
偏转角
二、带电粒子在匀强电场中的偏转
F qE qU a m m md
类平抛运动
1 2 qUl2 y at 2 2 2m v0 d
l t v0
二、带电粒子在匀强电场中的偏转
F qE qU a m m md
类平抛运动
qUl tan 2 v0 m v0 d
电子沿Y方向向 上向下偏，沿X 方向向外偏
三、示波管的原理
4、如果在YY′之间加如图所示的交变电压， 同时在XX′之间加锯齿形扫描电压，在荧光 屏上会看到什么图形？
Y
D E F AB C A B
C
O
O
t1
D E
t2
F
X
A BC
D E F
例1、如图所示的示波管，如果在YY′之间加如图所 示的交变电压，同时在XX′之间加如图所示的锯齿 形电压，使X的电势比X′高，在荧光屏上会看到什 么图形？
设电子在两板间的运动时间为t
设电子在偏转电压为U0时进入板间
l 8 t 1.5 10 s v0
2
t 0.02 s
可认为在t时间 内电场不变
eU0l d y 2 2m v0 d 2
mv d 40V U 0 el
2 2 0 2
小 结
带电粒子在交变电场中的运动
在两个相互平行的金属板间加交变电压时，在 两板间便可获得交变电场。此类电场从空间看是匀 强电场，即同一时刻，电场中各个位置处电场强度 的大小、方向都相同；从时间上看是变化的，即电 场强度的大小、方向都可随时间变化。 当带电粒子通过电场的时间远远小于电场变化 的周期时，可认为电场强度的大小、方向都不变。 研究带电粒子在这种交变电场中的运动， 关键是根 据电场变化的特点，正确地判断粒子的运动情况。