1、班级： 姓名： 1.5.2示波管原理预习案 【预习目标】1理解带电粒子在电场中的运动规律，并能分析解决加速和偏转方向的问题；2知道示波管的构造和基本原理。【预习自测】一：带电粒子的加速如图所示，在真空中有一对平行金属板，极板间的距离为d，两板间加以电压U。两板间有一个质量为m带正电荷q的带电粒子，它在电场力的作用下，由静止开始从正极板向负极板运动，求到达负极板时的速度。方法一：根据动力学和运动学方法求解Uq(点评：动力学和运动学方法只适用于匀强电场)方法二：根据动能定理求解(点评：根据动能定理求解，过程简捷。不仅适用于匀强电场，同样适用于两金属板是其它形状，中间的电场不是匀强电场的情况)二：带
2、电粒子的偏转LdYYyv0yx如图所示，在真空中水平放置一对金属板Y和Y，板间距离为d，在两板间加以电压U。现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子以水平速度v0射入电场中，求：(1)带电粒子在电场中的运动及运动方程（提示：粒子的运动类似平抛运动。）(2)带电粒子飞过电场的时间(3)带电粒子离开电场时偏转的侧位移(4)带电粒子离开电场时的速度大小(5)带电粒子离开电场时的偏角(6)带电粒子射出偏转电场后打到荧光屏上的位移三：示波管的原理 1构造及作用电子枪 偏转电极YY XX 荧光屏 2原理YY的作用： XX的作用： 当扫描电压和信号电压的周期相同时，荧光屏上将出现稳定的波形。【我思我疑】_【典型
3、例题】：金属丝金属板vU【例1】实验表明，炽热的金属丝可以发射电子。在炽热金属丝和金属板间加以电压U2500V(如图)，从炽热金属丝发射出的电子在真空中被加速后，从金属板的小孔穿出。电子穿出后的速度有多大？（设电子刚从金属丝射出时的速度为零。电子质量m0.911030kg，电子的电荷量e1.61019C）解析：金属丝和金属板间的电场虽然不是匀强电场，但仍可用v求出v：v3.0107m/s【例2】一电子在水平偏转电场中，射入时的速度v03.0107m/s。两极板的长度L6.0cm，相距d2cm，极板间的电压U200V。求电子射出电场时竖直偏移的距离y和偏转的角度。解析：电子在竖直方向做匀加速运动
4、，射出电场时竖直偏移的距离为yat20.36cm，离开电场时的偏转角为，tanU，代入数值后得6.8Uq【例3】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v0由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子刚好能到达N极，如果要使这个带电粒子能到达M、N两板间距的1/2处返回，则下述措施能满足要求的是：（ ）A、使初速度减为原来的1/2B、使M、N间电压加倍C、使M、N间电压提高到原来的4倍D、使初速度和M、N间电压都减为原来的1/2 解析：在粒子刚好到达N极的过程中，由动能定理得：-qEd=0-mv02.(1)d= ，使初速度减为原来的1/2，则带电粒子离
5、开正极板的最远距离x，则：x= = ，使M，N间电压加倍则：x= = ，使M，N间电压提高到原来的4倍，则x= = 使初速度和M，N间电压都减为原来的1/2，则x= = 答案应选BD。【当堂训练】MNqU1如图所示，在真空中有一对平行金属板，两板间加以电压U。在板间靠近正极板附近有一带正电荷q的带电粒子，它在电场力作用下由静止开始从正极板向负极板运动，到达负极板的速度为多大？ 2质量为、电荷量为的带电粒子以初速沿垂直于电场的方向，进入长为、间距为、电压为的平行金属板间的匀强电场中，粒子将做匀变速曲线运动，如图所示，若不计粒子重力，则可求出如下相关量：Udlqv0y（1）粒子穿越电场的时间： （
6、2）粒子离开电场时的速度： （3）粒子离开电场时的侧移距离： （4）粒子离开电场时的偏角： （5）速度方向的反向延长线必过偏转电场的中点 【巩固练习】1如图所示，两个极板的正中央各有一小孔，两板间加以电压U，一带正电荷q的带电粒子以初速度v0从左边的小孔射入，并从右边的小孔射出，则射出时速度为多少？MNqUv0v 2如图所示，从灯丝发出的电子经加速电场加速后，进入偏转电场。若加速电压为U1，偏转电压为U2，要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍，可供选用的方法有（ ）A、使U1减小为原来的1/2 B、使U2增大为原来的2倍，C、使偏转电场极板的长度增大为原来的2倍D、使偏转电场极板的距离减
7、小为原来的1/2倍 3两平行金属板间的电压为U，两板间距为d，一质量为m，电量为q的带电粒子以初速度v0垂直于电场线方向进入匀强电场，离开电场时，偏转距离为d/2，那么带电粒子离开电场时的动能为_（粒子重力不计）。4如图所示，由静止开始被电场（加速电压为）加速的带电粒子平行于两正对的平行金属板且从两板正中间射入。若金属板长为，板间距离为、两板间电压为，试讨论带电粒子能飞出两板间的条件和飞出两板间时的速度方向。U1dLU2q练习答案：1 2A B D3mv02+qU4。分析：设带电粒子的质量为，电量为，经电压加速后速度为。由动能定理有 ，。带电粒子以初速度平行于两正对的平行金属板从两板正中间射入后，若能飞出偏转电场，在电场中运动时间为，则。带电粒子在偏转电场中运动时的加速度。带电粒子飞出偏转电场时的侧移的最大值为，则，所以。由上式可知，当两极板间电压时，带电粒子不可能飞出两金属板之间；当时，带电粒子可飞出两金属板之间。在满足的条件下，设带电粒子飞出两金属板之间的侧移为，由上面的讨论可知。带电粒子离开电场时沿电场方向的速度为，则。设飞出两板间时的速度方向与水平方向夹角为。则。.高考资源网w。w-w*k&s%5￥u高考资源网w。w-w*k&s%5￥u
