1、偏转问题:
(1)条件分析:带电粒子进入垂直于电场线方向的均匀电场。
(2)动作形式:类似平投动作。
(3)处理方法:应用运动的合成与分解。
(4) 移动规则:
2. 带电粒子在电场中偏转时的两类问题:最终的侧向距离和偏转后的动能或速度。
一个典型的例子如图所示。 水平放置的平行板电容器连接到某个电源。 其板长L=0.4m。 两块板之间的距离为 d = 4 × 10-3 m。 存在由相同带电粒子组成的粒子流。 ,从两块板中心的平行板以相同的速度v0注入。 在开关S闭合之前,两块极板不带电。 由于重力,颗粒可以落到下板的中心。 已知颗粒的质量为m=4×10 -5kg,电荷q=+1×10-8C,g=10 m/s2。 求:
(1) 粒子的入射速度 v0 是多少?
(2)为了使粒子从平行板电容器的右侧发射电场,电容器的上极板应该连接到电源的正极还是负极? 施加电压U应取什么范围?
【巩固练习】
1.(多选)如图所示,电荷比为qA:qB=1:3的带电粒子A和B从同一点以等速度v0出发,沿垂直于平面的方向发射到平行板中。电场强度。 在电容器中,分别放置C点和D点。 若OC=CD带电粒子在电场中的运动,忽略粒子重力的影响,则()
A。 A、B在电场中移动的时间比为1:2
B. A、B运动的加速度比为4:1
C、A、B质量比为1:12
D. A、B的位移之比为1:1
2、如图所示,两块平行带电金属板M、N间隔d。 距板M左端距离d处有一个小孔A。有两个相同的带电粒子A和B。粒子A从两个板的左端连接。 粒子B以初速度v1在线中点O处平行于两块板注入,粒子B以初速度v2从孔A垂直注入M板。 两者同时在电场中运动,都击中了N板的中点。 在B处,初速度v1和v2正确的关系是()
3、(多选)如图所示的直角坐标系中,均匀辐射电场分布在第一象限,坐标原点与四分之一圆弧荧光屏之间的电压为U; 垂直电场分布在第三象限。 向下均匀电场的大小为E。大量带电为-q(q>0)、质量为m的粒子从第三象限的不同位置沿正向连续注入均匀电场。从某一时刻起,x轴方向具有相同的初速度v0。 如果粒子只能从坐标原点进入第一象限,则其他粒子将被坐标轴上的材料吸收并导出,而不影响原有的电场分布。 忽略粒子的引力和它们之间的相互作用。 下列说法正确的是()
解决带电体在电场中运动问题的思路
1.运动学和动力学视角:
利用牛顿运动定律和匀变速运动公式解决实际问题一般有两种情况:
① 若带电粒子的初速度方向与电场线共线,则粒子将以匀速直线运动;
②带电粒子的初速度方向垂直于电场线,粒子作匀速曲线运动(类似于平抛运动)。
(2)当带电粒子在电场中作匀速曲线运动时带电粒子在电场中的运动,一般采用类似于平抛运动的解决方案。
2、功能视图:
首先分析带电粒子所受的力,然后分析运动形式,然后根据具体情况选择计算公式。
(1)如果用动能定理,需要区分有多少个力在做功,是恒力还是变力,同时需要明确初态和终态以及运动过程中动能的增量。
(2)如果采用能量守恒定律,则需要区分带电粒子在运动过程中的变换涉及多少种能量,哪些能量增加,哪些能量减少。