「複習整理」帶電粒子在電場中的運動

2020-12-17 高中物理知識

1. 帶電粒子的重力是否可忽略的條件:

(1)

基本粒子:如電子、質子、

粒子、離子等,若無說明或明確的暗示,一般不計重力;

帶電微粒子在電場中的運動一般不考慮粒子的重力.帶電粒子在電場中運動分兩種情況:

第二種情況是帶電粒子沿電場線進入電場,作直線運動.

(2)帶電顆粒:如塵埃、液滴、油滴、小球等,若無說明或明確的暗示,一般要考慮重力;

在電場中受到除電場力以外的重力、彈力、摩擦力,由牛頓第二定律來確定其運動狀態,所以這部分問題將涉及到力學中的動力學和運動學知識。

(3)平衡問題一般要考慮重力。

2.平衡(靜止或勻速):僅在電場力和重力作用下滿足

3. 帶電粒子的直線加速

(1)運動狀態分析:帶電粒子沿與電場線方向平行的方向進入勻強電場,受到的電場力與運動方向在同一直線上,做勻加(減)速直線運動。

(2)用功能觀點分析:粒子只受電場力作用,電場力做功即為合外力做功,故粒子動能變化量等於電勢能的變化量:

(1)運動狀態分析:

帶電粒子以速度v0垂直於電場線方向射入勻強電場,受到恆定的與初速度方向成90度的電場力作用,做勻變速曲線運動(類平拋運動,軌跡為拋物線)

(2)偏轉運動的處理方法:

粒子的運動是沿初速v0方向的勻速直線運動和沿電場力方向的勻加速直線運動的合運動,故可用類似平拋運動的分析方法。

(3)帶電粒子偏轉問題的討論

質量為m、帶電量為q的帶電粒子以初速度v0沿垂直於電場方向,進入長為l、間距為d、電壓為U的兩平行金屬板間,在穿越電場時發生偏轉,不計粒子重力,則可推得:

粒子穿越電場的時間:垂直場強方向勻速直線運動:

由上式可知,粒子的偏角與粒子q,m無關,僅決定於加速電場和偏轉電場,即不同的帶電粒子從靜止經過同一電場加速後進入同一偏轉電場後,它們在電場中的偏移、偏轉角總是相同的。即運動軌跡是相同的。

(5)粒子從偏轉電場中射出時偏移

有什麼問題,後面評論

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