1、目标定位 1.会从力和能量的角度分析计算带电粒子在电场中加速和偏转的有关问题.2.知道示波管的主要构造和工作原理.,一、带电粒子的加速,正,加速,增加,【例1】 如图1所示，M和N是匀强电场中的两个等势面，相距为d，电势差为U，一质量为m(不计重力)、电荷量为q的粒子，以速度v0通过等势面M射入两等势面之间，则该粒子穿过等势面N的速度应是( ),图1,答案 C,1.两类带电体(1)基本粒子：如电子、质子、粒子、离子等，除特殊说明外，一般忽略粒子的重力(但并不忽略质量).(2)带电微粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除特殊说明外，一般不忽略重力. 2.处理加速问题的分析方法(1)根据带电粒子所受的
2、力，用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度、位移等.,针对训练1 两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，如图2所示，OAh，则此电子具有的初动能是( ),图2,答案 D,二、带电粒子的偏转,如图3甲所示，质量为m、电荷量为q的粒子，以初速度v0垂直于电场方向进入两平行板间场强为E的匀强电场，极板间距离为d ，两极板间电势差为U，板长为l.,图3,1.运动性质,(1)沿初速度方向：做速度为_的_运动.,(2)沿电场力方向：做初速度为_，加速度为a_的匀加速直线运动.,2.运动规律,v0,匀速直线,零
3、,3.一个重要的结论,【深度思考】,即偏移量与m、q均无关.,【例2】 一束电子流在经U5 000 V的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图4所示.若两板间距离d1.0 cm，板长l5.0 cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最大能加多大电压？,图4,答案 400 V,针对训练2 装置如例2.如果质子经同一加速电压加速(U5 000 V，但加速电场方向与例2相反，如图5)，从同一位置垂直进入同一匀强电场(d1.0 cm，l5.0 cm)，偏转电压U400 V.质子能飞出电场吗？如果能，偏移量是多大？,图5,答案 能 0.5 cm,三、示波器探秘,1.构
4、造：_是示波器的核心部件，外部是一个抽成真空的玻璃壳，采用热电子发射方式发射电子.(如图6所示),示波管,图6,2.基本原理：带电粒子在电场力作用下_和_.阴极加热后发射的_经加速电场加速后，打在管底的荧光屏上，形成小亮斑.亮斑在荧光屏上的位置可以通过调节_偏转极和_偏转极上的电压大小来控制.,加速,偏转,电子,竖直,水平,【例3】 (多选)示波管的内部结构如图7甲所示.如果在偏转电极XX、YY之间都没有加电压，电子束将打在荧光屏中心.如果在偏转电极XX之间和YY之间加上图丙所示的几种电压，荧光屏上可能会出现图乙中(a)、(b)所示的两种波形.则( ),图7,A.若XX和YY分别加电压(3)和
5、(1)，荧光屏上可以出现图乙中(a)所示波形 B.若XX和YY分别加电压(4)和(1)，荧光屏上可以出现图乙中(a)所示波形 C.若XX和YY分别加电压(3)和(2)，荧光屏上可以出现图乙中(b)所示波形 D.若XX和YY分别加电压(4)和(2)，荧光屏上可以出现图乙中(b)所示波形,解析 若XX和YY分别加电压(3)和(1)，则横轴自左向右移动，纵轴则按正弦规律变化，荧光屏上可以出现如图(a)所示波形，A正确；若XX和YY分别加电压(4)和(1)则横轴不变，即波形只在纵轴上，不管纵轴上面波形如何变化始终只能在横轴出现一条线，(a)、(b)都不可能出现，B错误；若XX和YY分别加电压(4)和(
6、2)，同理，D错误；若XX和YY分别加电压(3)和(2)，则横轴自原点先向正方向运动后返回向负方向运动，到负方向一定位置后又返回，纵轴则先为负的定值后为正的定值，荧光屏上可以出现如图(b)所示波形，C正确. 答案 AC,1.(带电粒子的直线运动)(多选)如图8所示，电子由静止开始从A板向B板运动，当到达B极板时速度为v，保持两板间电压不变，则( ),A.当增大两板间距离时，v增大 B.当减小两板间距离时，v增大 C.当改变两板间距离时，v不变 D.当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间也增大,图8,答案 CD,2.(带电粒子的偏转)如图9所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当
7、偏转电压为U1时，带电粒子沿轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿轨迹落到B板中点；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.U1U218 B.U1U214 C.U1U212 D.U1U211 答案 A,图9,3.(对示波管原理的认识)如图10所示是示波管的原理图.它由电子枪、偏转电极(XX和YY)、荧光屏组成，管内抽成真空.给电子枪通电后，如果在偏转电极XX和YY上都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心O点.,图10,(1)带电粒子在_区域是加速的，在_区域是偏转的. (2)(多选)如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的( ) A.极板X应带正电 B
8、.极板X应带正电 C.极板Y应带正电 D.极板Y应带正电 答案 (1) (2)AC,4.(带电粒子的偏转)如图11为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计)，经灯丝与A板间的电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点.已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力.,图11,(1)求电子穿过A板时速度的大小； (2)求电子从偏转电场中射出时的偏移量； (3)若要电子打在荧光屏上P点的上方，可采取哪些措施？,
