第五节匀强电场中电势差与场强强度的关系示波器原理.pptVIP

2.示波管的原理 （1）构造 1）电子枪 2）偏转电极 3）荧光屏 （２）电子枪原理 （３）偏转极板和屏 * 一. 匀强电场中电势差与场强强度的关系 A B C D d E +q 结论： 在匀强电场中，两点间的电势差等于场强与这两点间沿电场线方向的距离的乘积.沿电场线的方向电势越来越低，降落最快 1.沿电场线方向电势的变化 WAB=F d=qEd, WAB=qUAB UAB=Ed, E=UAB/d WAB﹥0, 所以UAB﹥0, 则ΦA ﹥ ΦB 场强单位: 1V/m = 1N/c 注意：d --- 两点连线沿场强方向的投影距离. 此式适用于匀强电场 A B C D d E +q 几种场强表达式的适用范围 适用于匀强电场. E = U/d E = F / q 适用于任意电场. E = KQ/r2 真空中点电荷电场. + 注意：d --- 两点连线沿场强方向的投影距离. 2. 沿垂直电场线方向电势的变化 A B WAB=0 结论： 沿垂直电场线方向任意两点电势相等 例：教材P24： 例题 注意： E大小与φ大小无关 2、两条等长平行线段端点电势差相等 在匀强电场中特点： 1、同一直线上任意等距两点电势差相等 例: 如图所示为一匀强电场中三点的电势,试分别画出通过A、C两点的电场线. 解题注意: 匀强电场等势线与电场线的描绘，应选择最高与最低电势点的连线，在连线中找到与第三点电势相等点，连接此两点即为电场中的等势线.过某点作等势线的垂线即为电场线. A B C 6V - 6V -3V o -3V D 例： A B C UAB = 600V AB=d=12cm AC=4cm (1) C点电势 (2) 将电子从场外移至C点，电场力做多少功？ 显示屏 加速电场 竖直偏转电场 水平偏转电场 ● ● 一.带电粒子的加速 条件: 合外力与速度在同一直线上. q U = mv2/2 例1: 质量为m，电量为+q的带电粒子在加速电压U的作用下,由静止从极板一端运动到另一端,试求到达另一端时的速度. + - U 解: 据动能定理,有: 由(2)解得 二. 带电粒子在匀强电场中的偏转 +U - d L h V0 m q 如图所示：一 带电粒子质量m， 电量q 以V0 的初速度在距下板h处水平射入电场，两板间电压为U，间距为d，极板长度为L. 1. 粒子运动性质: E = U/ d 水平方向: 合外力为零,粒子作初速为V0的匀速直线运动.粒子若飞出电场,其运动时间t = L/V0 竖直方向： 仅受电场力F= q E = q U/ d的作用.粒子作初速度为零加速度a= q U/ m d的匀加速度直线运动. 合运动: 初速不为零, 加速度为a= q U/ m d的匀加速曲线运动; 也称类平抛运动. F +U - d L h V Vx Vy θ V0 m q 2. 相关的两个概念 因为: Vx = V0 所以：tan θ = Vy / Vx = q UL/ md V02 1). 偏角 θ 粒子飞出电场时,偏离原入射方向 的夹角.(V0与V的夹角) t = L/V0 Vy= at = q UL/ md V0 +U - d L h V Vx Vy θ y V0 m q 因为: t = L/V0 粒子在竖直方向上作初速为零,加速度为a = q U/ md的匀加速度直线运动,即: 2).侧移距离 y 粒子飞出电场时,在竖直方向上发生的位移大小. a = q U/ md y = a t 2/2 = q U L 2/2 md V02 -U2 - d L h V y V0 m q 电子飞出电场瞬时速度的反向延长线与V0 方向所在直线之交点为极板的中点. -U2 - d L h V y V0 m q U1 U Vx Vy θ l M N P 加热电压U, 加热后电子无初速进入加速电场,加速电压U1,经加速后电子进入偏转电场,偏转电压U2,极板长L,间距d ,已知电子质量和电量,距偏转场右侧l处竖直放置已一屏MN,试求: 电子打在屏上离o点的距离 x =? x o +U - d L h V Vx Vy θ y V0 m q 例: 如图所示：一 带电粒子质量m， 电量q 以V0 的初速度在距下板h处水平射入电场，两板间距为d，极板长度为L.要让粒子能穿过极板, 板间电压U应有何限制? +U - d L h V Vx Vy θ y V0 m q 例: 如图所示：一 带电粒子质量m， 电量q 以一定初速度在距下板h处水平射入电场，极板间电压为U, 两板间距为d，极板长度为L.要让粒