帶電粒子在電場中加速與偏轉(參考版)
2025-06-30 17:07本頁面
【正文】 總結升華：解決帶電粒子在電場中的加速和偏轉問題，熟練的運用動能定理和類平拋運動的知識，是關鍵所在?！ ∪鐖D所示，電子經U1電壓加速后以速度v0進入偏轉電壓為U的電場中，電子離開電場后打在距離偏轉電場為L的屏上，試求電子打在屏上的位置與屏的中點的距離y（平行板的長度為，板間距離為d） 思路點撥：電子打在屏上經歷了三個階段：加速階段、偏轉階段和離開偏轉電場的勻速運動階段，對其分別運用動能定理、牛頓第二定律便可以解決。每次通過兩個圓筒的間隙時，動能增加。從理論上講，粒子在圓筒內運動的時間是交變電壓半周期的奇數倍也可以，從實際問題出發(fā)沒有必要的?，F(xiàn)有一電量為q、質量為m的正離子沿軸線射入圓筒，并將在圓筒間及圓筒與靶間的縫隙處受到電場力的作用而加速，縫隙寬度很小，離子穿過縫隙的時間不計，已知離子進入第一個筒左端速度為，且此時第2個筒間電勢差為，為使打到靶上的離子獲得最大能量，各筒長度應滿足什么條件？請求出在這種情況下打到靶上的離子的能量。=. (4)先經過同一加速電場加速 由qU加=mv02得y=，與qm無關，所以 =1 總結升華：由于基本粒子（電子、質子、a粒子等）在電場中受到電場力Eq＞ mg, 所以基本粒子受到的重力可以忽略不計，但帶電的宏觀物體（由大量分子構成）如小顆粒、小球、小液滴等所受重力不能忽略。=. (2)初動能相同時y= yμq 所以==. (3)初動量相同時 y= yμqm 所以= 解析：粒子在勻強電場中偏轉，做運動： 平行電場方向：L=v0t........① (L為極板長) 垂直電場方向：y=t2.............② (y為偏轉位移) 由①②兩式得：y= (1)初速相同時，yμ, 所以= 解析：如圖： 由相似三角形得： 所以： 代入數據得：Y= m= 總結升華：巧用“帶電粒子離開平行板電場邊緣時，都是好象從金屬板間中心線的中點處沿直線飛出的”這個結論，可使解題比較簡便?！ ∪鐖D所示，水平放置的平行金屬板的板長＝4cm，板間勻強電場的場強E＝104N/C，一束電子以初速度v0＝2107 m/s沿兩板中線垂直電場進入板間，從板的中間到豎立的熒光屏的距離L＝20 cm，求電子打在熒光屏上的光點A偏離熒光屏中心的距離Y？（電子的比荷） 思路點撥：可以將帶電粒子的運動分成兩個階段，第一個階段是在電場內，它偏轉的距離為y；第二個階段是在電場外，粒子以v做勻速直線運動，相當于在水平方向以v0勻速運動與豎直方向以vy的速度勻速運動的合運動，再求出偏轉距離y＇?！ ∮蓜幽芏ɡ淼?，所以，選項A正確。又因為移動的電荷是一個正電荷，所以一定是從低電勢到達高電勢，即B點的電勢高于A的電勢。類型二：帶電粒子在電場中的偏轉 如圖所示，平行實線代表電場線，但未標明方向，帶電量q= C的正電荷微粒只受電場力作用，由A點移到B點，若A點電勢為－10
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