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第十章　静电场中的能量10.5带电粒子在电场中的运动还记得匀变速直线运动的规律吗？
速度公式：
位移公式：
速度－位移公式：
电子被加速器加速后轰击重金属靶时，会产生射线，可用于放射治疗。
在原子物理、核物理等领域，带电粒子被加速成高能粒子，轰击原子、原子核，帮助人类认识物质微观结构。
带电粒子加速器中是受到什么力的作用而加速的呢
带电粒子在电场中通常要受到重力和电场力
★研究质子、电子、离子等带电粒子在电场中运动时，重力一般远小于电场力，重力可以忽略，重力势能可以不考虑。（但并不能忽略质量）
★研究小球、液滴、油滴等带电微粒在电场中运动时，重力一般不能忽略。
思考：带电粒子在电场中要受到哪些力的作用？
1、动力学观点：
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
电场力:F =qE
【例】在电压为U处于真空中相距d的平行金属板间有一正电荷q, 质量为m,只在电场力作用下从静止释放，电荷将做什么运动？到达B板的速度多大？
粒子加速后的速度只与加速电压有关
2、能量观点：
A
B
U
d
E
+
v
由动能定理：
适用于
任何电场
电场力做功:W=qU
初速度不为零呢？
用动能定理解题简便
二、带电粒子在电场中加速
如两极板间不是匀强电场该用何种方法求解？为什么？
如果是非匀强电场，电子将做变加速运动，加速度不恒定，基本的匀变速运动学公式不合适应用，那么方法一不可行；但是电场力做功仍然可以用W=qU，动能定理仍然可以使用，也就是说方法二仍然可行。
解：设电子进入第 n 个圆筒后的速度为v，根据动能定理有
得
第n个圆筒的长度为
圆筒长度跟圆筒序的平方根 成正比，
第 n 个圆筒的长度是
【问题提出】如图，一带电粒子以垂直匀强电场的场强方向以初速度v0射入电场，若不计粒子的重力，带电粒子将做什么运动？
1.受力分析：
仅受竖直向下的电场力
做类平抛运动
2.运动分析：
v0
q、m
L
d
- - - - - - - - - -
+ + + + + + + + +
U
+
+
垂直电场方向：匀速直线运动
沿电场方向：初速度为零的匀加速直线运动
三、带电粒子在电场中偏转
1.飞行时间：
2.加速度：
3.竖直分速度：
4.竖直分位移：
5.速度偏转角：
示波管结构：电子枪、偏转电极和荧光屏组成（管内抽成真空）
示波器可以用来观察电信号随时间变化的情况。示波器的核心部件是示波管.
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
四、示波器
示波器原理
1．示波器是一种观察电信号随时间变化的仪器．
2．示波器的核心部件是示波管，由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空，如图所示．
3．工作原理:
①如果在偏转电极XX′和YY′之间都没有加电压，则电子枪射出的电子沿着直线运动，打在荧光屏的中心，在那里产生一个亮斑.
②YY′上加的是待显示的信号电压，XX′上是机器内部产生的锯齿形电压，叫做扫描电压.若所加扫描电压和信号电压的周期相同，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内变化的稳定图象.
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