带电粒子在电场中的运动1

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,带电粒子在电场中的运动,定兴一中物理组 周建国,一、电场中的研究对象,3,、,某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定,电场中的带电体一般可分为两类：,1,、带电的基本粒子：如电子，质子，正负离子等。这些粒子所受重力和电场力相比在小得多，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽略质量）。,2,、带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。,二、带电体在电场中的运动形式,1,、平衡状态,2,、匀变速直线运动,:,加速或减速,3,、匀变速曲线运动：偏转,4,、匀速圆周运动,三、带电体在电场中的能量守恒,带电体在电场中运动时，通过电场力做功，使电势能与其它形式的能量发生相互转化。,1,、只有电场力做功时，电势能与动能相互转化，总能量不变。,2,、只有电场力和重力做功时，电势能和机械能相互转化，总能量不变。,1.,在匀强电场中,(1),牛顿第二定律与运动规律综合处理,;,(2),动能定理、动量定理；,四、带电粒子在电场中的直线加速问题,2.,在非匀强电场中,应用能量、动量观点分析问题,.,基本思路：,如图，在正极板处有一个带正荷,q,的粒子，两极板间的电压为,U,，,粒子的质量为,m,，,不计重力，则它从静止开始运动到负极板时的速度,V,多大？,F=ma,F=,v,2,=2ad,解得,v=,（,1,）从运动学和动力学的角度,：,E=U/d,(2),从做功和能量的角度,：,qu,=,mv,2,解得,v=,五、带电粒子在电场中的偏转问题,处理电偏转问题的基本思路,:,1.,运动的合成与分解,;,2.,能量观点,.,如图，质量为,m,，,电荷量为,-q,的带电粒子以初速度为,v,0,沿带电平行板电容器进入电场，设极板长为,L,，,极板间距为,d,，,两极板间电压为,U,，,不计粒子重力，,2,、带电粒子的偏转角,3,、带电粒子的侧向位移,y,1,、通过电场的时间,l,v,0,d,+,+,+,+,+,+,-,-,-,-,-,-,-,q,v,v,0,v,y,l,/,2,4,、穿越电场过程的动能增量：,带电粒子在竖直方向做匀加速运动,则,a=,速度,v,y,=at=,，,在水平方向做匀速运动，速度,v,x,=v,0,1,、通过的时间,t=,2,、粒子离开电场时偏转角的正切,tan=,3,、带电粒子的侧向位移,y,侧向位移是指偏离入射方向的位移,y=,4,、穿越电场过程的动能增量：,Eqy,=E,K,规律,1,、不同带电粒子，经同一偏转电场,.,则满足何条件以上两量相同？,规律,2,，质量为,m.,带电量为,q,的离子，由静止被电压为,U,1,的加速电场加速后，垂直进入电压为,U,2,的偏转电场并射出（不计重力），其射出偏转电场时的偏转角和偏转位移与,m,、,q,无关。,l,v,0,d,+,+,+,+,+,+,-,-,-,-,-,-,-,q,v,v,0,v,y,l,/,2,规律,3,、所有从偏转电场中射出的粒子，都好象是从中点直接射出的,应用与实例解析,1.,匀强电场方向水平向右，一带电颗粒在电场中沿图中虚线从,A,到,B,斜向上做直线运动，则关于颗粒带电情况及此过程中其能量变化的说法正确的是（）,B,A.,颗粒一定带负电,B.,颗粒可能带正电,E,C.,颗粒的机械能减小，电势能增大,A,D.,颗粒的电势能减小，动能增大,2.,真空中固定的点电荷,A,的电场中,一带电粒子以速率,v,0,绕,A,做匀速圆周运动,当粒子由,B,点运动到,C,点、转过圆心角为,时，通过的弧长为,s,，,已知粒子的质量为,m,、,带电量为,q.,求：该圆周上任一点的场强大小，圆弧上,B,、,C,两点的电势差，点电荷,A,的电量分别是多少？,3,、如图为示波管图，,Y,1,、,Y,2,为偏转电极，每单位电压所引起的偏转距离叫做示波器的灵敏度。下列各项措施中对提高示波器的灵敏度有效的是（）,A,、,尽可能把偏转电极,Y1,、,Y2,做得短一些,B,、,尽可能把偏转电极,Y1,、,Y2,做得长一些,C,、,尽可能把加速极,K,、,A,之间距离提高一些,D,、,尽可能把偏转电极,Y1,、,Y2,之间距离做得远一些,K,A,Y1,Y2,4,相距为,d,、,长度为,L,的两平行金属板,A,、,B,带有等量异种电荷，两板间存在匀强电场，金属板平面与水平成,角位置，如图所示。一个质量为,m,带电量为,q,的带电微粒以,v,0,沿电场的中心线平行于金属板方向飞入电场，带电颗粒在电场中做直线运动。试求：,