1.9带电粒子在电场中的运动【学习目标】1、掌握带电粒子在电场中加速和偏转的规律；2、理解电压对粒子加速和偏转的影响，并能综合利用力学知识对有关问题进行分析；3、了解加速和偏转在实际中的应用。【自主学习】1、带电粒子：如电子、质子、原子核等，一般地，重力«电场力，重力可忽略不计。2、带电粒子沿电场线方向进入匀强电场后，由于电场力方向与粒子的运动方向在，且电场力是恒力，所以带电粒子只能做。3、带电粒子的偏转（限于匀强电场）（1）运动状态分析：带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，由于电场力方向与粒子的初速方向，且电场力是恒力，所以带电粒子只能做。（2）粒子偏转问题的分析处理方法类似于平抛运动的分析处理，即应用运动的合成和分解的知识方法：沿初速度方向为，位移与时间的关系为，运动时间t=。沿电场力方向为初速度为零的匀加速直线运动，加速度a=。离开电场时的偏移量【问题探究】一、带电粒子的加速问题一：两块平行正对的金属板A、B，相距为d，带有等量异号电荷，电压为U，场强为E，如图所示。一质量为m，电荷为q的带正电的粒子从A板处由静止开始运动，求其到达B板的速度是多大？归纳：解答此题可用哪些方法（提示可以用牛顿定律、动能定理等）思考:对非匀强电场可用哪种方法?例题1.炽热的金属丝可以发射电子，在金属丝和金属板之间加以电压U=2500V，发射出的电子在真空中加速后，从金属板的小孔穿出，电子穿出时的速度有多大？设电子刚刚离开金属丝时的速度为零。结论：由于电场力做功与场强是否匀强无关，与运动路径也无关，所以在处理电场对带电粒子的加速问题时，一般都是利用___________________进行处理。二、带电粒子的偏转【问题探究】如图，带电粒子以垂直于电场方向的速度进入匀强电场，将会发生偏转，做一个抛物线运动。1、运动性质：类平抛运动（类比法）2、运动规律：（两个方向分析）如果带电粒子偏转后飞出电场，则其侧移距离和偏转角度为多少？加速度a=垂直板面方向偏移的距离为y=粒子的飞行时间t=带入可得y=y由那几个量决定：垂直板面的速度v=偏转角度tanØ=偏转角度由那几个量决定：例题2.两个相同极板Y1与Y2的长度l=6.0cm，相距d=2cm，极板间的电压U=200V，一个电子沿平行于板面的方向射入电场中，射入时的速度v0=3.0×107m/s，把两板间的电场看作匀强电场，求电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y和偏转的角度θ。三、加速+偏转四、加速+偏转+直线五.示波管的原理示波管的结构如图所示，示波管主要由、和三部分组成。管内抽成，电子枪通电后发射，电子在电场作用下被加速，然后进入电场。偏转电极一般有相互的两组，一组控制偏转，一组控制偏转。电子经过偏转电场后打到荧光屏上使荧光粉发光。