帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)(專業(yè)版)
【正文】 用一些事情，總會(huì)看清一些人。由于圓筒的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，不同時(shí)刻打到圓筒的記錄紙上的x坐標(biāo)是不同的。在每個(gè)電子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)可視作恒定的?！窘忸}】 帶電粒子在電場(chǎng)中平行兩極板的方向作勻速直線運(yùn)動(dòng)，故帶電粒子在兩金屬板中運(yùn)動(dòng)時(shí)間與電場(chǎng)存在無(wú)關(guān)，均為T(mén)。【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(chǎng)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)。設(shè)兩板間的電勢(shì)差為U，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板間距離為d。(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(lái)處理。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?！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)。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。題給的偏轉(zhuǎn)電壓具有周期性，故最低點(diǎn)不止一個(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)。歲月是有情的，假如你奉獻(xiàn)給她的是一些色彩，它奉獻(xiàn)給你的也是一些色彩。對(duì)于恰能穿過(guò)A、B板的電子，在它通過(guò)時(shí)加在兩板間的電壓uc應(yīng)滿足聯(lián)立①、②、③式解得此電子從A、B板射出時(shí)沿y方向的分速度為以后，此電子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，它打到記錄紙上的最高點(diǎn)，設(shè)縱坐標(biāo)為y，由圖142可得由以上各式解得從題圖給的ut圖線可知，加于兩板電壓u的周期T0=，u的最大值um=100V，因?yàn)閡c＜um，在一個(gè)周期T0內(nèi)，只有開(kāi)始的一段時(shí)間Δt內(nèi)有電子通過(guò)A、B板因?yàn)殡娮哟蛟谟涗浖埳系淖罡唿c(diǎn)不止一個(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，第一個(gè)最高點(diǎn)的x坐標(biāo)為第二個(gè)最高點(diǎn)的x坐標(biāo)第三個(gè)最高點(diǎn)的x坐標(biāo)由于記錄圓筒的周長(zhǎng)為20cm，所以第三個(gè)已與第一個(gè)最高點(diǎn)重合，即電子打到記錄紙上的最高點(diǎn)只有兩個(gè)，它們的x坐標(biāo)分別由⑧和⑨表示。因而電子在A、B間是做拋物線運(yùn)動(dòng)：沿中心線方向，電子做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為v0；沿垂直中心線方向，電子做勻加速運(yùn)動(dòng)，初速度為零，加速則電子在穿越A、B間的電場(chǎng)區(qū)域之前就要落到A或B板上而不能從A、B間的電場(chǎng)區(qū)射出，極限電壓uc由電子射出A、B間電場(chǎng)時(shí)的極限偏轉(zhuǎn)由①、②兩式聯(lián)立求得極限電壓以題給數(shù)據(jù)代入，得u
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