加速和偏转电场PPT课件

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1、1.光滑绝缘水平面上有两个质量均为光滑绝缘水平面上有两个质量均为m、相距、相距为为L的静止小球的静止小球A、B，小球，小球A带带+q的电量，的电量，小球小球B不带电。若沿水平向右的方向加一大小不带电。若沿水平向右的方向加一大小为为E的匀强电场，的匀强电场，A球将受力而运动，并与球将受力而运动，并与B球球发生弹性碰撞。若碰撞过程中无电荷转移，碰发生弹性碰撞。若碰撞过程中无电荷转移，碰撞后两小球速度互换。求：撞后两小球速度互换。求：（1）A、B两小球第两小球第n次碰撞与第次碰撞与第n+1次碰撞次碰撞所历经的时间所历经的时间(n=1,2,3)；（2）在（）在（1）的时间内两小球所通过的路程；）的时间

2、内两小球所通过的路程；（3）A、B两小球第两小球第n次碰撞时，次碰撞时，A球所通过的球所通过的总路程。总路程。2.如图所示，如图所示，N N个长度逐渐增大的金属圆筒和一个靶沿轴个长度逐渐增大的金属圆筒和一个靶沿轴线排成一串，各筒和靶相间地连接到频率为线排成一串，各筒和靶相间地连接到频率为f f、最大电、最大电压值为压值为U U 的正弦交流电源的两端，整个装置放在高真空的正弦交流电源的两端，整个装置放在高真空容器中，圆筒的两底面中心开有小孔。现有一质量为容器中，圆筒的两底面中心开有小孔。现有一质量为m m、带电量为带电量为q q、重力不计的正离子以初速度、重力不计的正离子以初速度v v1 1沿轴

3、线射入沿轴线射入第一个圆筒，并将在圆筒间及靶间的缝隙处受到电场力第一个圆筒，并将在圆筒间及靶间的缝隙处受到电场力的作用而被加速（筒内没有电场）。由于缝隙的宽度很的作用而被加速（筒内没有电场）。由于缝隙的宽度很小，离子穿过缝隙的时间可以不计。已知离子进入第一小，离子穿过缝隙的时间可以不计。已知离子进入第一个圆筒时，第一、二两个圆筒间的电势差为个圆筒时，第一、二两个圆筒间的电势差为-U U。为使打。为使打到靶上的离子获得最大的能量，求：到靶上的离子获得最大的能量，求：（1 1）各圆筒的长度所满足的条件）各圆筒的长度所满足的条件（2 2）此时打到靶上离子的能量。）此时打到靶上离子的能量。带电粒子在电

4、场中的偏转带电粒子在电场中的偏转 v重力不计重力不计的带电粒子以的带电粒子以垂直垂直匀强电场的场强方向匀强电场的场强方向进入电场后，做类平抛运动进入电场后，做类平抛运动v粒子在垂直于场强方向做匀速直线运动：粒子在垂直于场强方向做匀速直线运动：v vx x=v v0 0 x x=v v0 0t tv粒子在平行于场强方向上做初速度为零的匀加速粒子在平行于场强方向上做初速度为零的匀加速直线运动：直线运动：02222111222qUqU xyattdmdmvv带电粒子离开偏转电场时的侧向偏移量（也带电粒子离开偏转电场时的侧向偏移量（也叫侧向位移或横向偏移量）叫侧向位移或横向偏移量）22020024Kq

5、ULqULydmdEv带电粒子离开偏转电场时的竖直方向的速率带电粒子离开偏转电场时的竖直方向的速率0yqUqU Lattdmdmvv带电粒子离开偏转电场时的偏向角带电粒子离开偏转电场时的偏向角2000tan2katqULqULmddEvvv质子和质子和粒子以相同的速度垂直进入同一粒子以相同的速度垂直进入同一匀强电场，离开电场时它们的侧向偏移量匀强电场，离开电场时它们的侧向偏移量之比为之比为_ _；v若它们以相同的动能垂直进入同一匀强电若它们以相同的动能垂直进入同一匀强电场，离开电场时它们的侧向偏移量之比为场，离开电场时它们的侧向偏移量之比为_。v若它们以相同的动能垂直进入同一匀强电若它们以相同

6、的动能垂直进入同一匀强电场，离开电场时它们的速度增量之比为场，离开电场时它们的速度增量之比为_。v电子以电子以E Ek k的动能沿垂直于电场强度的方向的动能沿垂直于电场强度的方向射入电场，离开电场时的动能为射入电场，离开电场时的动能为2 2E Ek k。若将。若将电子的初速度加倍，其它条件不变，则电电子的初速度加倍，其它条件不变，则电子离开电场时的动能为子离开电场时的动能为_。粒子从偏转电场出射时速度方向的反向延长线与其粒子从偏转电场出射时速度方向的反向延长线与其进入电场时的速度方向所在直线交于它在电场中垂进入电场时的速度方向所在直线交于它在电场中垂直场强方向位移的中点。直场强方向位移的中点。

7、v长为长为L L、相距为、相距为d d的两平行金属板水平放置，的两平行金属板水平放置，其间存在着竖直方向的匀强电场。一重力其间存在着竖直方向的匀强电场。一重力不计的带电粒子以速度不计的带电粒子以速度v v沿上板边缘水平射沿上板边缘水平射入该电场，恰好贴着下板边缘飞出。若粒入该电场，恰好贴着下板边缘飞出。若粒子的速度为子的速度为2 2v v，则当它的竖直位移仍为板，则当它的竖直位移仍为板间距间距d d时，其水平射程为时，其水平射程为_ v质量为质量为m、带电量为、带电量为e的电子以速度的电子以速度v0 垂直射入匀强电场中。当它飞离电场垂直射入匀强电场中。当它飞离电场时速度方向改变了时速度方向改变

8、了30，侧向位移为，侧向位移为d。则该电场的电场强度为则该电场的电场强度为_ 206medv v若初速度为零的带电粒子先经过电压为若初速度为零的带电粒子先经过电压为U1的加速电场加速，而后垂直进入电压为的加速电场加速，而后垂直进入电压为U2的偏转电场，则其离开偏转电场时的侧向的偏转电场，则其离开偏转电场时的侧向偏移量为偏移量为v偏向角为偏向角为 2214U LydU21tan2U LdUv如图所示，质子和如图所示，质子和a a粒子粒子由静止经同一电压由静止经同一电压为为U1的加速电场加速后，垂直电场方向进的加速电场加速后，垂直电场方向进入电压为入电压为U2的偏转电场，落在的偏转电场，落在B板上

9、。它们板上。它们在偏转电场中的水平位移分别为在偏转电场中的水平位移分别为S1、S2，下，下列关系正确的是（列关系正确的是（）。）。（A）S1S2 （B）S1S2（C）S1=S2 （D）以上都不正确）以上都不正确v只要粒子经同一加速电场加速后只要粒子经同一加速电场加速后,从同一点从同一点进入偏转电场，则它在电场中运动的轨迹进入偏转电场，则它在电场中运动的轨迹是完全重合的，其轨迹方程为是完全重合的，其轨迹方程为 v不同的带电粒子到达轨迹上同一点所历经不同的带电粒子到达轨迹上同一点所历经的时间不同的时间不同 v单位偏转电压下的侧向位移叫做偏转灵敏单位偏转电压下的侧向位移叫做偏转灵敏度度 2214U

10、xydU2214yLDUdUv如图所示，以不同的速率将一价正、负离子从中央沿如图所示，以不同的速率将一价正、负离子从中央沿平行于极板方向射入相距为平行于极板方向射入相距为d d、电势差为、电势差为U U的两平行板的两平行板A A、B B之间。在与板右端相距之间。在与板右端相距L L与与2 2L L处分别有一长为处分别有一长为d d的的金属挡板金属挡板C C 和一荧光屏和一荧光屏S S。且金属挡板的中心与粒子。且金属挡板的中心与粒子射人点在同一水平线上。试求：射人点在同一水平线上。试求：（1 1）荧光屏上阴影部分的长度；）荧光屏上阴影部分的长度；（2 2）打在荧光屏上离子初动能的取值范围。）打在

11、荧光屏上离子初动能的取值范围。552tan23xLd222UeLd2232UeLd Ek 如图所示，如图所示，ABAB是以是以O O为圆心、以为圆心、以R R为半径的圆的直径，为半径的圆的直径，弦弦ACAC与与ABAB的夹角为的夹角为3030。空间有一大小为。空间有一大小为E E的匀强的匀强电场。从电场。从A A点以相同的动能点以相同的动能E Ek0k0向不同方向射出电向不同方向射出电量均为量均为+q q、重力不计的粒子，为使经过圆周这些、重力不计的粒子，为使经过圆周这些粒子中到达粒子中到达C C点的粒子动能最大。点的粒子动能最大。求：求：（1 1）电场强度的方向；电场强度的方向；（2 2）粒

12、子到达）粒子到达C C点时的动能点时的动能;（3 3）若粒子的初动能未知）若粒子的初动能未知,当粒子在当粒子在A A点的初点的初速度与电场方向垂直速度与电场方向垂直,则小球恰能落在则小球恰能落在C C点点,那么初那么初动能为多大动能为多大?v如图所示，有一束电子，质量为如图所示，有一束电子，质量为m,m,电量为电量为e,e,以平以平行于行于OxOx轴的速度轴的速度v v0 0沿沿y y轴上的轴上的a a点射入第点射入第象限区象限区域，为了使这束电子能经过域，为了使这束电子能经过x x轴上的轴上的b b点，可在第点，可在第象限某处加一个方向沿象限某处加一个方向沿y y轴正方向的匀强电场。轴正方向

13、的匀强电场。如果此电场场强为如果此电场场强为E E，沿，沿y y轴方向无限长，沿轴方向无限长，沿x x方向方向宽度为宽度为S S。已知。已知Oa=L,Ob=2S.Oa=L,Ob=2S.求所加电场的右边界求所加电场的右边界与与b b点间的距离。点间的距离。L222000222002223222mv Lmv Lmv LsExeseseEsmv LmLExsveseE时时两平行金属板两平行金属板A A、B B间距离为间距离为d d，两板间的电压，两板间的电压U UABAB随时间随时间变化规律如图所示，在变化规律如图所示，在t t0 0时，一带正电的粒子仅受时，一带正电的粒子仅受电场力作用，由电场力作

14、用，由A A板从静止起向板从静止起向B B板运动，并于板运动，并于t tn nT T时时刻恰好到达刻恰好到达B B板，求：板，求：（1 1）若该粒子在）若该粒子在t tT T/6/6时刻才从时刻才从A A板开始运动，那么，板开始运动，那么，再经过再经过n nT T 时间，它将运动到离时间，它将运动到离A A板多远的地方？板多远的地方？（2 2）若该粒子在）若该粒子在t tT T/6/6时刻才从时刻才从A A板开始运动，那么板开始运动，那么需再经过多长时间才能到达需再经过多长时间才能到达B B板板.UAB U0 T 2T t U0 人类对光的本性的认识人类对光的本性的认识v光的微粒说光的微粒说v光的波动说光的波动说v光的电磁说光的电磁说v光的光子说光的光子说v光的波粒二象性光的波粒二象性