帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)-全文預(yù)覽
【正文】 個(gè)，根據(jù)題中關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)與起始記錄時(shí)刻的規(guī)定，以及加在A、B兩板間的偏轉(zhuǎn)電壓u與時(shí)間t的關(guān)系曲線可知第一個(gè)最低點(diǎn)的x，y坐標(biāo)為x1L=0cmy1L=0cm第二個(gè)最低點(diǎn)的坐標(biāo)為y2L=0cm第三個(gè)最低點(diǎn)的x，y坐標(biāo)為由于記錄圓筒的周長(zhǎng)S=20cm，所以每三個(gè)最低點(diǎn)已與第一個(gè)最低點(diǎn)重合，即記錄紙上記錄到的電子打到痕跡的最低點(diǎn)只有兩點(diǎn)，它們的坐標(biāo)分別為(0，0)和(10，0)。若取x軸與豎直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直，以t=0時(shí)電子打到圓筒記錄紙上的點(diǎn)作為xy坐標(biāo)系的原點(diǎn)，則t時(shí)刻打到記錄圓筒上的x坐標(biāo)為其中T為記錄圓筒的轉(zhuǎn)動(dòng)周期，S為記錄圓筒的周長(zhǎng)。這樣，電子打在記錄圓筒上的偏轉(zhuǎn)距離就被放大了，與極限電壓相應(yīng)的電子射出A、B兩板間電場(chǎng)區(qū)時(shí)的y方向分速度射出電場(chǎng)區(qū)后，電子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，它打到記錄圓筒上的偏轉(zhuǎn)，即打到記錄紙上的最大y坐標(biāo)可由下式求得由①、③、④式及題給數(shù)據(jù)可求得掃描階段：如果記錄電子偏轉(zhuǎn)的工具是一個(gè)不動(dòng)的固定記錄屏，則不同時(shí)刻的電子打在屏的記錄紙上的位置是在一條與豎直方向平行的直線上。在每個(gè)電子通過電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)可視作恒定”。加速階段：從電極K發(fā)出的電子的初速度為0，設(shè)經(jīng)加速電場(chǎng)后由小孔S沿中心線射入A、B兩水平金屬板的初速度為v0，則由能量關(guān)系得其中m、e分別為電子的質(zhì)量和電量，U0為加速電壓。兩板右側(cè)放一記錄圓筒，筒的左側(cè)邊緣與極板右端距離b=，簡(jiǎn)繞其豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，周期T=，筒的周長(zhǎng)S=，筒能接收到通過A、B板的全部電子。由題意可知，它在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間只能是電壓變化周期的整數(shù)倍，即在一個(gè)周期內(nèi)，前半個(gè)周期粒子豎直方向的速度從零增加至vy，后半個(gè)周期再?gòu)膙y減少至零，但必須注意到粒子在豎直方向一直朝著一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，先加速后減速，再加速【解題方法】 運(yùn)動(dòng)的合成與分解、牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式?！窘忸}】 在電場(chǎng)中小球的運(yùn)動(dòng)可看成水平方向的勻減速運(yùn)動(dòng)和豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)的合成?！痉治鏊悸贰俊?帶正電的小球逆著電場(chǎng)線方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，其在水平方向作勻減速直線運(yùn)，在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)。況下出電場(chǎng)時(shí)在垂直于極板方向位移最小。在電場(chǎng)力作用下，帶電粒子沿電場(chǎng)力方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由電場(chǎng)隨時(shí)間的變化規(guī)律可知，不管粒子在什么時(shí)刻進(jìn)入，加速時(shí)間總等于向的分速度總是相同的，垂直于兩極板方向的位移大小僅取決于勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)垂直極板方向的分速度的大小?！纠?】 在真空中質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子束連續(xù)地射入相距為d的兩平行金屬板之間，當(dāng)兩板不帶電時(shí)，粒子束將沿極板中線射出，通過兩極板的時(shí)間為T。其受力如圖138，則Fsinθ=maFcosθmg=0由以上兩式解得第1秒內(nèi)的加速度a=gtg37176。到達(dá)O點(diǎn)時(shí)，由于電場(chǎng)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)。第1秒內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)方向如圖137所示，θ=37176。【說明】 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。(2)功能
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