2025-2026学年高中物理粤教版（2019）必修第三册 2.2.2 带电粒子在电场中的运动（二） 课件

第二节 带电粒子在电场中的运动第2课时 带电粒子在电场中的运动(二)学习任务一 带电粒子由加速场进入偏转场学习任务二 示波管工作原理学习任务三 带电粒子在交变电场中运动随堂巩固◆练习册备用习题学习任务一 带电粒子由加速场进入偏转场［科学推理］       √  变式1 [2024·广州期末] 如图所示是某示波管的示意图，电子先由电子枪加速后进入偏转电场，如果在偏转电极上加一个电压，则电子束将会偏转，并飞出偏转电场.下面措施中能使电子偏转距离变大的是( )  √  学习任务二 示波管工作原理［教材链接］ 阅读教材,完成下列填空:1.示波器的基本原理：带电粒子在电场力的作用下______和______，屏幕上的亮线是由________高速撞击荧光屏产生的.加速偏转电子束2.示波管：示波器的核心部件示波管的组成：________、__________和________.(如图所示)电子枪偏转系统荧光屏 甲乙  √  A.①③ B.①④ C.②③ D.②④√ 学习任务三 带电粒子在交变电场中运动   甲乙 √甲乙 甲乙 甲乙 √甲乙 量的矢量和为零，故所有粒子离开电场时竖直方向的分速度为零，即最终都垂直电场方向射出电场，离开电场时的速度大小都等于初速度大小，故C、D正确，不符合题意.甲乙1.一个电荷量为q=-2×10-8 C、质量为m=1×10-14 kg的带电粒子由静止经电压为U1=1600 V的加速电场加速后,立即沿中心线O1O2垂直进入一个电压为U2=2400 V的偏转电场,然后打在垂直于O1O2放置的荧光屏上的P点,偏转电场两极板间距为d=8 cm,极板长L=8 cm,极板的右端与荧光屏之间的距离也为L=8 cm.整个装置如图所示,不计粒子的重力,求:(1)粒子出加速电场时的速度v0的大小;[答案] 8×104 m/s　 (2)粒子出偏转电场时的偏移距离y;[答案] 0.03 m　 (3)P点到O2的距离y'.[答案] 0.09 m 2.XCT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称,XCT扫描机可用于对多种病情的探测.如图甲所示是某种XCT机主要部分的剖面图,其中图乙是产生X射线部分的示意图.图乙中M、N板之间有一电子束的加速电场,虚线框内为竖直向上的匀强偏转电场,经调节后电子束从M板由静止开始加速,沿带箭头的实线所示的方向前进,出电场后速度与水平方向成30°角,打到水平圆形靶台上的中心点P,产生X射线(如图中带箭头的虚线所示).已知M、N两板间电压为U0,偏转电场区域水平宽度为L0,高度足够大,M、N间电子束距离靶台高度为H,电子重力不计,不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度,不计空气阻力.(1)若电子电荷量大小为e,求电子经加速电场的过程中电场力对它做的功W;[答案] eU0[解析] 电子经加速电场的过程中,电场力对它做的功W=eU0(2)求偏转电场电场强度的大小E; (3)求P点到偏转电场右边界距离. 3.示波管原理图如图甲所示.它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,管内抽成真空.如果在偏转电极XX'和YY'之间都没有加电压,电子束从电子枪射出后沿直线运动,打在荧光屏的中心,产生一个亮斑如图乙所示.若板间电势差UXX'和UYY'随时间变化关系图像如丙所示,则荧光屏上的图像可能为图丁中的 (　　)丙√[解析] UYY'为恒定电压,电子带负电,故电子向Y轴正方向偏转,在XX'之间加如图丙所示的正弦电压,电子在X轴方向发生偏转,电压越大侧移量越大,由运动的合成,会在荧光屏上看到Y轴正方向上平行X轴的一条水平亮线(在Ⅰ、Ⅱ象限),C正确.丙  √   甲乙 √  甲乙  √√√   练 习 册知识点一 带电粒子由加速场进入偏转场  √  2.[2024·深圳期中] 如图所示，氕、氘、氚的原子核自初速度为零经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，那么( ) A.经过加速电场的过程，电场力对氚核做的功最多B.经过偏转电场过程，电场力对三种核做的功不一样多C.三种原子核打在屏上时的速度一样大D.三种原子核都打在屏上的同一位置上√  知识点二 示波管原理  √√√ 知识点三 带电粒子在交变电场中运动  √√   √√[解析] 由图像可知，运动过程中粒子速度方向未发生改变，带电粒子在两板间做单向直线运动，A错误；速度—时间图像与坐标轴围成的面积表示位   √        [答案] 1             [解析] 粒子恰能从下极板的边缘离开偏转电场时，带电粒子做类平抛运动，水平 (3) 当粒子恰能从下极板的边缘离开偏转电场时，粒子的动能为多少？ [解析] 当粒子恰能从下极板的边缘离开偏转电场时，根据动能定理可得   [解析] 带电粒子从下极板的边缘离开偏转电