静电场辅导3.doc

《静电场》专题辅导
第三专题电容带电粒子在电场中的运动
二、应用——带电粒子在电场中的运动
(平衡问题、加速问题、偏转问题)
1、在电场中,不计重力的粒子有
带电油滴、带电小球一般情况下都要计算重力。
2、平衡问题
若仅有重、电二力平衡,则电场力方向一定;而电场方向可能或
U
v
3、加速问题(通常讨论:①仅受电场力② V0 ∥ E)
(1)涉及到时间,且为匀强电场时,往往用动力学方法:
在①仅受电场力② V0 ∥ E 的条件下: 粒子运动
粒子受电场力F= ,
由牛顿第二定律,粒子的加速度为:a=
设粒子初速度为0,
则由公式: , 和
分别计算粒子末速度和运动时间
(2)不涉及时间时,往往由动能定理解答:
若初速度为0,则动能定理的方程式可写为:
粒子加速的末速度与两板间的距离d 关,只与有关。
4、偏转问题——类平抛运动(通常讨论:①仅受电场力② V0 ⊥ E)
在垂直电场线的方向:粒子做运动。
L
v0
y
v
v0
vy
θ
θ
在平行电场线的方向:粒子做运动。
带电粒子做类平抛(不计重力)
加速度(关键量) a=
飞行时间(关键量): t =
在垂直极板方向匀加速位移: y=
在垂直极板方向的分速度:
出电场的速度偏角:
出电场后的无场区,粒子做运动,这时粒子的偏移往往利用
的数学方法即可解答(可借助重要推论:粒子出射方向反向延长,必交于
)
U1
L
v0
y
v
v0
vy
θ
θ
L'
y'
题型分类
(减速)(带电粒子平行电场进入)
,在真空中有一对平行金属板,由于接到电池组上而带电,两板间电势差为U。若一个质量为m、带正电量为q的粒子,在静电力的作用下由静止开始从正极板向负极板运动,忽略粒子重力,求它到达负极板时的速度?
U
,板间电压恒为U,在P板附近有一电子由静止开始向Q 板运动,关于电子到达Q板时的速率,下列说法正确的是( )
,加速时间越长,获得的速率就越大
,加速度越大,获得的速率就越大
,仅与加速电压U有关

题型5. 带电粒子的偏转(带电粒子垂直电场进入)
13. 如图所示,质子(H)和α粒子(He)以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力),则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为( )
∶1
∶2
∶1
∶4
=×107m/s的电子沿垂直电场线方向由O点射入真空中两带电平行板之间。板长为L=,两板间距离d=2cm,两板间电压U=200V,×1011C/kg,:
⑴电子在电场中将如何运动?⑵电子在电场中运动的加速度?
⑶电子在电场内运动了多长时间?
⑷电子射出电场时相对初速度方向偏转的角度?
⑸电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离是多少?
⑹若出射速度的反向延长线与入射速度延长线交与B点,证明:
、一束氢核通过同一对平行板形成的偏转电场,进入时速度方向与板面平行,在下