第十章
1．会从运动和力的关系的角度、从功和能量变化的关系的角度分析带电粒子在匀强电场中的加速问题。
2．知道带电粒子垂直于电场线进入匀强电场运动的特点，并能对偏移距离、偏转角度、离开电场时的速度等物理量进行分析与计算。
3．了解示波管的工作原理，体会静电场知识对科学技术的影响。
4．通过解决带电粒子在电场中的加速与偏转问题，深化对从牛顿运动定律和功能关系两个角度分析物体运动的理解，并掌握将匀变速直线运动分解为两个方向上简单运动的处理方法。
一、
1．带电粒子在电场中加速(直线运动)的条件：只受电场力作用时，带电粒子的速度方向与电场强度的方向相同或相反。
说明：
(1)基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等由于万有引力（重力）通常远小于静电力，除非另有说明或明确暗示，一般不予考虑重力（但质量仍需考虑）。
(2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。
(1)利用牛顿第二定律结合匀变速直线运动公式来分析：
a＝，F＝qE，E＝，得a＝，由v2－v＝2
若v0＝0，由v2＝2
(2)利用动能定理来分析：
若v0＝0，由
二、
1．条件：带电粒子的初速度方向跟电场力的方向垂直。
2．运动性质：粒子垂直于电场方向不受力，沿此方向做匀速直线运动；平行于电场方向受恒定电场力作用，沿此方向做匀加速直线运动，类似平抛运动，其轨迹为抛物线。
3．分析思路：
(1)沿初速度方向：
(2)垂直于初速度方向：
(1)偏转距离：
(2)偏转角度：tan
(2)tanα＝tanθ
(3)带电粒子经过同一偏转电场，若它们的初速度
(5)带电粒子在相同加速电场（U0）和偏转电场（U）作用下，其偏转距离y和偏转角θ保持一致。
y＝at2＝，tan
三、
1．构造：示波管主要由电子枪、偏转电极(XX′和YY′)、荧光屏组成，管内抽成真空。
(1)给电子枪通电后，如果在偏转电极XX′和YY′上都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心O点。
(2)示波管的YY′偏转电极上加的是待测的信号电压，使电子沿YY′方向偏转。
(3)示波管的XX′偏转电极上施加的是仪器自身产生的锯齿形扫描电压（如图所示），该电压使电子沿XX′方向偏转。
(1)基本带电粒子在电场中不受重力。
(2)带电粒子仅在电场力作用下运动时，动能一定增加。
(3)带电粒子在匀强电场中偏转时，其速度和加速度均不变。
(4)带电粒子在匀强电场中无论是直线加速还是偏转，均做匀变速运动。
(5)示波管电子枪负责生成高速电子束，偏转电极则引导该束在荧光屏上不同位置显示。
任务一：
[例1]如图所示，一个质子以初速度v0＝5×106m/s水平射入一个由两块带电的平行金属板组成的区域。两板距离为20cm，设金属板之间电场是匀强电场，电场强度为3×105N/C。质子质量m＝1.67×10－27kg，电荷量q＝1.60×10－19C。求：
(2)若质子刚好不能从小孔中射出，其他条件不变，则金属板之间的电场强度至少为多大？方向如何？
[解析]
＝1.60×10－19×3×105×0.2
＝9.6×10－15
＝
≈6×106
质子飞出时的速度约为6×106m/s。
则E′＝＝N/C≈6.5×105
方向水平向左。
如图所示，M和N为匀强电场中的两个等势面，间距为d，电势差为U。一质量为m的粒子（不计重力）
C．
[变式训练1-4]下列粒子从初速度为零的状态经过电压为U的电场后，速度最大的粒子是
任务二：
[例2]如图，两相同极板A与B的长度l为6.0cm，相距d为2cm，极板间的电压U为200V。一个电子沿平行板面的方向射入电场中，射入时的速度v0为3.0×107m/s。把两极板间的电场看作匀强电场，求电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y和偏转的角度θ。
a＝＝＝，y＝at2，t＝
v┴＝at＝,tan
[变式训练2-1]如图所示，a、
[变式训练2-2]一束电子流在经U＝5000V的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示。若两板间距d＝1.0cm，板长l＝5.0cm，求：
(1)若要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最大能加多大电压？
(2)若使电子打到下板中间，其他条件不变，则两个极板上需要加多大的电压？
联立①～⑤式解得U1≤＝400
即要使电子能飞出，所加电压最大为400V。
联立解得U2＝＝1600
[变式训练2-3]如图所示，从炽热金属丝逸出的电子（初速度可忽略），经加速电场加速后垂直射入两极板间的偏转电场。电子的重力不计。
[变式训练2-4]电子以初速度v0垂直于电场方向射入两平行金属板间的匀强电场中，若增加两板间电压，仍可使电子穿越该电场。则电子穿越平行板间的电场所需时间
[变式训练2-6]为了使质子和氘核在匀强电场中沿垂直方