20xx人教版高中物理選修（3-1）第1章 9《帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)》-文庫(kù)吧
2024-10-28 08:16 本頁(yè)面
【正文】 ? 一、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速 ? 1． 帶電粒子的分類 ? (1)基本粒子：如電子、質(zhì)子、 α粒子、離子等，除有說明或有明確的暗示以外，此類粒子一般不考慮重力 (但并不忽略質(zhì)量 )。 ? (2)帶電微粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力。 ? 2．處理帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問題的兩種基本思路 兩個(gè)角度 內(nèi)容 動(dòng)力學(xué)角度 功能關(guān)系角度 涉及知識(shí) 應(yīng)用牛頓第二定律結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式 功的公式及動(dòng)能定理 選擇條件 勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)力是恒力 可以是勻強(qiáng)電場(chǎng)，也可以是非勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)力可以是恒力，也可以是變力 ? [特別提醒 ](1)對(duì)帶電粒子進(jìn)行受力分析，運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)分析和力做功情況分析是選擇規(guī)律解題的關(guān)鍵。 ? (2)選擇解題的方法是優(yōu)先從功能關(guān)系的角度考慮，應(yīng)用功能關(guān)系列式簡(jiǎn)單、方便，不易出錯(cuò)。 ? 如圖所示，真空中有一對(duì)平行金屬板，間距為 d，接在電壓為 U的電源上，質(zhì)量為 m、電荷量為 q的正電荷穿過正極板上的小孔以 v0進(jìn)入電場(chǎng)，到達(dá)負(fù)極板時(shí)從負(fù)極板上正對(duì)的小孔穿出。不計(jì)重力，則正電荷穿出時(shí)的速度v＝ ________。 答案： 2 qUm ＋ v 20 解析： 解法一：動(dòng)力學(xué)角度 由牛頓第二定律得： a ＝Fm＝qEm＝qUmd， ① 由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)得： v2－ v20＝ 2 ad ， ② 聯(lián)立 ①② 解得： v ＝2 qUm＋ v20。 解法二：功能關(guān)系角度 由動(dòng)能定理得： qU ＝12m v2－12m v20， 解得 v ＝2 qUm＋ v20 ? 二、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn) ? 以初速度 v0垂直場(chǎng)強(qiáng)方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中的帶電粒子，受恒定電場(chǎng)力作用，做類似平拋的勻變速曲線運(yùn)動(dòng) (如圖 )。 1 ． 基本關(guān)系 ????? vx＝ v0 x ＝ v0t ? 初速度方向 ?vy＝ at y ＝12at2? 電場(chǎng)線方向 ? 2 ． 導(dǎo)出關(guān)系 粒子 離開電場(chǎng)時(shí)的側(cè)移位移為： y ＝ql2U2 m v20d 粒子離開電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角 tan θ ＝vyv0＝qlUm v20d 粒子離開電場(chǎng)時(shí)位移與初速度夾角的正切 tan α ＝y(tǒng)l＝qUl2 m v20d 3 ． 幾個(gè)推論 (1) 粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出時(shí)，其速度反向延長(zhǎng)線與初速度方向延長(zhǎng)線交于一點(diǎn)，此點(diǎn)平分沿初速度方向的位移。 ( 如圖所示， l ′ ＝l
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