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第九节 带电粒子在电场中的运动
活动一：带电粒子的加速
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。
而其它宏观中的带电小物体（如带电液滴、带电小球等）在没有特别说明的情况下我们要考虑它们自身的重力。
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　　　　　　　。
例1：两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？ （用两种解题方法）
方法一：牛顿运动定律＋运动学公式：[来源:学§科§网]

方法二：动能定理（能量观点）

变式1：下列粒子从初速度为零的状态经加速电压为的电场后，哪种粒子的速度最大（ ）
A．质子； B.氘核；
C.氦核（粒子）； D.钠粒子；[来源:学科网ZXXK][来源:学科网]
活动二：带电粒子的偏转
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：
例2：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。 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=
代入可得y=
垂直板面的速度v=
偏转角度tanØ=
思考：1、偏转角度tan和位移与初速度夹角tanθ有什么关系？

2、证明：粒子从电场射出时速度的反向延长线交与水平位移的中点

变式2：如图9－5－1所示，一束带电粒子（不计重力）垂直电场方向进入偏转电场，试讨论以下情况中，粒子应具备什么条件下才能得到相同的偏转距离y和偏转角φ（U、d、L保持不变）
（1）进入偏转电场的速度相同时
（2）进入偏转电场的动能相同时

变式3：如图所示，带电量之比为的带电粒子A、B先后以相同的速度从同一点射入平行板电容器中，不计重力，带电粒子偏转后打在同一极板上，水平飞行距离之比为，则带电粒子的质量之比以及在电场中飞行时间之比分别为（ ）
A. 1:1，2:3；
B. 2:1，3:2；
C. 1:1，3:4；
D.4:3，2:1
活动三：带电粒子在电场中先加速后偏转
例3：如下图，加速电压为U1,偏转电压为U2,偏转极板长为ｌ，间距为ｄ，求质量为ｍ，带电量为ｑ的质子经加速电压和偏转电压射出电场后的偏移量y及偏转角度tan。

思考讨论：经过相同电场加速，又经过相同电场偏转的不同带电粒子，其运动轨迹重合吗？偏转位移、偏转角度与粒子的带电量和质量有关吗？
偏转角度tan=
垂直板面方向偏移的距离为y=
变式4：一束电子流在经U=5000V的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若两板间d=1.0cm ，板长l=5.0cm，那么，要使电子能从平行板间的边缘飞出，两个极板上最多能加多大电压？

活动四：示波管的原理（应用）

示波管的结构如图1-9-12，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。