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10 带电粒子的电场中的运动_第2课时

免费读1263字2024-07-22

  老师:各位同学大家好,今天我们继续学习带电粒子在电场中的运动,大家看这是一台什么样的仪器,它叫示波器,这台仪器就和我们今天所学习的运动规律有关。那么为什么说示波器和我们今天所学习的带电粒子在电场中的运动有关?那首先我们要知道示波器是做什么的,示波器是可以通过它的屏幕上显示的图像来反映他所接的电信号是什么样的一个规律的。好,那么接下来我们就想问一问大家,适不器是如何显示电信号的规律的呢?示波器有一个荧光屏,荧光屏上出现的图像是因为里面的电子轰击形成的光斑在世波气场形成的,那么在这个过程当中,电子在示波器里面接受到了电信号,然后进行加速,最后进行运动以及向荧光屏上撞击,于是就形成光斑。所以根据这样的一个特点,我们就能够分析示波器所测量的电信号的特征了。

  老师:同学们觉得老师说的对不?为什么带电粒子在电场中运动与事布器显示图像有关呢?我让大家想一想,可是老师这样说,好像只是做了一个简单的科普,但是对于我们高中学习来讲远远不够。我们必须要知道为什么研究师波器成像的特点,在这个过程当中,它所遵循的规律有哪些?这就要提到我们今天的内容了,也就是研究带电粒子在电场中运动的规律。

  老师:那么我们看例题,一打开我们的任务单,有一个带电粒子以水平方向的初速度进入一个竖直方向的云腔电场区域,在离开电场区域的时候,与刚进入相比,这个例子有哪些变化?我想同学们已经想到了。在分析这个问题的时候,我们在前面的学习当中已经遇到过,粒子进入这个云腔电厂当中将受到恒定的静电力,而且力的方向是竖直向下的,跟粒子的初速度方向相垂直,所以它将作变速运动,所以结果就是粒子运动的速度方向改变了,粒子运动的速度大小也变化了。那么在这个过程当中,我们又发现一个什么样的新问题?实际上是我们过去学习的一个情景再现了。大家知道我们在以前学习这个问题的时候,不是光仅仅学习静电场的问题,我们还学过什么呀?类似于静电场的这种重力场,一个小球以一定的水平速度运动,在重力的作用下,它会划过一条美丽的抛物线,在这个过程当中,是重力使它的运动方向发生改变。那么在我们今天研究的例题一的问题当中,实际上粒子运动方向发生改变,恰恰也是受到这样一种力的作用,只是原来的重力作用导致小球方向改变,变成了静电力作用,导致粒子运动方向改变,所以带电粒子在电场当中运动也是一条抛物线轨迹。好,有了这样一个基本想法,那么我们就考虑一下怎么分析这样的问题呢?实际上有的同学已经告诉我们答案了,原来我们在讲平抛运动的时候,就是把这种复杂的曲线运动转化成两个比较简单的直线运动,在水平方向上小球做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动。而现在我们讨论的粒子进入到竖直方向的云枪电厂的这样的问题当中,也存在同样的解决问题方法。

  老师:好,那下面我们就通过一个实验来模拟一下这种偏转过程,大家看一看是否有一个更加深切的体会。现在我们看到的实验装置

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