帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)(已修改)
2025-07-05 08:18 本頁面
【正文】 .. . . ..帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)精解1．帶電粒子在電場中的加速這是一個(gè)有實(shí)際意義的應(yīng)用問題。電量為q的帶電粒子由靜止經(jīng)過電勢差為U的電場加速后，根據(jù)動(dòng)能定理及電場力做功公式可求得帶電粒子獲得的速度大小為可見，末速度的大小與帶電粒子本身的性質(zhì)(q/m)有關(guān)。這點(diǎn)與重力場加速重物是不同的。2．帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)如圖136所示，質(zhì)量為m的負(fù)電荷q以初速度v0平行兩金屬板進(jìn)入電場。設(shè)兩板間的電勢差為U，板長為L，板間距離為d。則帶電粒子在電場中所做的是類似平拋的運(yùn)動(dòng)。(1)帶電粒子經(jīng)過電場所需時(shí)間(可根據(jù)帶電粒子在平行金屬板方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)求)(2)帶電粒子的加速度(帶電粒子在垂直金屬板方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng))(3)離開電場時(shí)在垂直金屬板方向的分速度(4)電荷離開電場時(shí)偏轉(zhuǎn)角度的正切值3．處理帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)問題的思想方法(1)動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)這類問題基本上是運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、靜電學(xué)知識(shí)的綜合題。處理問題的要點(diǎn)是要注意區(qū)分不同的物理過程，弄清在不同物理過程中物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，并選用相應(yīng)的物理規(guī)律。能用來處理該類問題的物理規(guī)律主要有：牛頓定律結(jié)合直線運(yùn)動(dòng)公式；動(dòng)量定理；動(dòng)量守恒定律。(2)功能觀點(diǎn)對(duì)于有變力參加作用的帶電體的運(yùn)動(dòng)，必須借助于功能觀點(diǎn)來處理。即使都是恒力作用問題，用功能觀點(diǎn)處理也常常顯得簡潔。具體方法常用兩種：①用動(dòng)能定理。②用包括靜電勢能、內(nèi)能在內(nèi)的能量守恒定律?！菊f明】 該類問題中分析電荷受力情況時(shí)，常涉及“重力”是否要考慮的問題。一般區(qū)分為三種情況：①對(duì)電子、質(zhì)子、原子核、(正、負(fù))離子等帶電粒子均不考慮重力的影響；②根據(jù)題中給出的數(shù)據(jù)，先估算重力mg和電場力qE的值，若mgqE，也可以忽略重力；③根據(jù)題意進(jìn)行分析，有些問題中常隱含著必須考慮重力的情況，諸如“帶電顆?！?、“帶電液滴”、“帶電微?！?、“帶電小球”等帶電體常常要考慮其所受的重力。總之，處理問題時(shí)要具體問題具體分析?！纠?】 空間有一區(qū)域?qū)拸V的電場，場強(qiáng)大小始終不變且處處相等，但方向可以改變。第1秒內(nèi)場強(qiáng)方向如圖137所示，θ=37176。有一個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)以某一水平初速度從A點(diǎn)開始沿x軸運(yùn)動(dòng)，1秒末場強(qiáng)方向突然改為豎直向上，此時(shí)A質(zhì)點(diǎn)恰好達(dá)到坐標(biāo)原點(diǎn)O。已知AO=，求第2秒末該質(zhì)點(diǎn)所達(dá)位置的坐標(biāo)(g取10米/秒2)。【分析思路】 帶電質(zhì)點(diǎn)第1秒內(nèi)沿x軸作直線運(yùn)動(dòng)，由直線運(yùn)動(dòng)的條件可知，第1秒內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)所受合外力一定與x軸在同一直線上，由此可判斷出該質(zhì)點(diǎn)帶正電，且其所受電場力的豎直分量與重力平衡，水平分力提供加速度，故質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)。到達(dá)O點(diǎn)時(shí)，由于電場變?yōu)樨Q直向上，則知此時(shí)合力變?yōu)樨Q直向上，質(zhì)點(diǎn)將開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)或類似平拋運(yùn)動(dòng)。到底做何種運(yùn)動(dòng)取決于質(zhì)點(diǎn)到這O點(diǎn)時(shí)的速度?！窘?
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