帶電粒子在勻強電場中運動的規律總結

2022-10-02 17:48:04 字數 1000 閱讀 9834

1.帶電粒子在勻強電場中平衡

帶電粒子在電場中處於靜止狀態或勻速直線運動狀態。設勻強電場兩極電壓為u,板減距離為d,則:

mg=qe,

2.帶電粒子在勻強電場中的加速

帶電粒子沿電場線平行的方向進入勻強電場,受到電場倆的方向與運動方向在同一條直線上,做勻加速直線運動,粒子的動能的變化量等於電勢能的變化量。

即: 。

3.帶電粒子在勻強電場中的偏轉

帶電粒子以速度v0垂直於電場線方向飛入勻強電場時,受到的恆的與初速度方向成900角的電場力作用做勻變速曲線運動,可用類似平拋運動的方法處理。即:

,(l為平行板的板長)。

偏轉距離:;

偏轉角:;

橫向速度:

拓展討論:如圖3所示,質量為m,帶電量為q的帶正電的粒子,以初速度v0垂直於電場的方向,從兩個極板中間射入勻強電場。已知極板間的電壓為u,且上極板帶正電,極板的長度為l,兩極板間的距離為d。

則帶電粒子在勻強電場中運動的時間為:

(1)帶電粒子打不出電場時,帶電粒子在電場中運動的時間是由電場中的加速時間決定的,其值為:

。(2)帶電粒子打出電場時,帶電粒子在電場中運動的時間是由垂直電場方向上的勻速運動時間決定的,其值為:

。(3)帶電粒子恰打出電場時,帶電粒子在電場中運動的時間是由垂直電場方向上的勻速運動時間決定的,也可以說是由沿電場方向上的加速運動決定。即有:

t1=t2。

4.帶同種電荷的不同粒子經過同乙個加速電場進入同乙個偏轉電場,它們的運動軌跡相同。

即偏轉位移、橫向速度、偏轉角皆相同,如果在偏轉電場一側沿電場方向放乙個螢光屏,則螢光屏上只有乙個亮點。

如圖4所示,有:

,得:。

。5.帶電粒子在偏轉電場中運動,並射出電場時,好象是從中點o射出的。

偏轉距離:;

偏轉角:;

解得:。

帶電粒子在電場中的運動是近幾年高考的熱點和難點,只要我們理解並掌握了這些常見的規律,分析和解決相關的題目應該即快捷又準確,將會對我們今後的學習帶來很大幫助。

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