示波器的工作原理课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,带电粒子在电场中的运动,带电粒子在电场中的运动,1,、动力学方法：,一、带电粒子在电场中的加速,A,B,U,d,E,+,F,v,由牛顿第二定律：,由运动学公式：,初速度,不为零,呢？,只适用于,匀强电场,、动力学方法：一、带电粒子在电场中的加速 ABUdE+,2,2、动能定理：,A,B,U,d,E,+,v,由动能定理：,也适用于,非匀强电场,一、带电粒子在电场中的加速,2、动能定理：ABUdE+v由动能定理：也适用于非匀强电场,3,二、带电粒子在匀强电场中的偏转,l,d,+,-,+,U,v,0,q、m,二、带电粒子在匀强电场中的偏转 ld+-,4,二、带电粒子在匀强电场中的偏转,l,d,+,-,+,U,v,0,q、m,F,+,v,v,0,v,y,y,偏转角,侧移,二、带电粒子在匀强电场中的偏转 ld+-,5,二、带电粒子在匀强电场中的偏转,类平抛运动,二、带电粒子在匀强电场中的偏转类平抛运动,6,二、带电粒子在匀强电场中的偏转,类平抛运动,二、带电粒子在匀强电场中的偏转类平抛运动,7,1、,下列粒子由静止经加速电压为U的电场加,速后，哪种粒子动能最大（）,哪种粒子速度最大（）,A、质子 B、电子C、氘核 D、氦核,与,电量,成正比,与,比荷平方根,成正比,D,B,1、下列粒子由静止经加速电压为U的电场加与电量成正比与比荷平,8,2、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（）,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,与粒子的,电量q、质量m,无关,ABC,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,9,3、,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2,v,，则下述方法能满足要求的是（）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,M,N,U,d,+,v,与,电压平方根,成正比,B,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,10,4、,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V,0,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（）A、使初速度减半B、使M、N间电压加倍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,M,N,U,d,-,v,0,B,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,11,5、,质量为m、带电量为q的粒子以初速度,v,从中线垂直进入偏转电场，刚好离开电场，它在离开电场后偏转角正切为0.5，则下列说法中正确的是（）,A、如果偏转电场的电压为原来的一半，则粒子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,偏转角正切与,比荷成正比,偏转角正切与,初动能成反比,偏转角正切与,电压成正比,ABD,5、质量为m、带电量为q的粒子以初速度v从中线垂直进入偏转电,12,6、初速度为,210,7,m/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,-31,Kg,，电量为1.6,10,-19,C,，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,U,0,需满足什么条件？,6、初速度为2107m/s的电子沿平行金属板间的中心线射入,13,可认为在,t时间内,电场,不变,设电子在两板间的运动时间为,t,设电子在偏转电压为U,0,时进入板间,析与解,可认为在t时间内电场不变设电子在两板间的运动时间为t设电子在,14,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。,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。,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。,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,15,三、示波管的原理,产生,高速,飞行的,电子束,待显示,的电压信号,锯齿形,扫描电压,使电子沿,Y方向,偏移,使电子沿,X,方向,偏移,三、示波管的原理产生高速飞行的电子束待显示的电压信号锯齿形扫,16,三、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,17,三、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,向下,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,18,三、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，电子将打在荧光屏的什么位置？,电子沿,X,方向,向里,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,19,三、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，电子将打在荧光屏的什么位置？,电子沿,X,方向,向外,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,20,三、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？,0tt,1,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,21,三、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？,t,1,tt,2,电子沿,Y,方向,向下,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,22,三、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？,0tt,1,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,23,三、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？,t,1,tt,2,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,24,三、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？,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3、如果在YY之间加如图所示的交变电压，同,25,三、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？,X,Y,O,A,B,C,D,E,F,A,B,C,D,E,F,A,B,O,C,t,1,D,E,F,t,2,三、示波管的原理4、如果在YY之间加如图所示的交变电压，同,26,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？,U,x,t,O,t,1,t,2,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,27,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？,U,x,t,O,t,1,t,2,X,Y,O,0tt,1,t,1,tt,2,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,28,例2、真空室中电极,K,发出电子（初速不计），经过电压为,U,1,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,U,0,需满足什么条件？,（3）在荧光屏上会看到什么图形？,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,29,设电子进入,AB,板时的初速度为,v,0,设电子在偏转电压为U,0,时进入,AB,板间,析与解,设电子进入AB板时的初速度为v0设电子在偏转电压为U0时进入,30,作业：,完成物理之友,作业：,31,