帶電粒子在電場中的運動知識點總結(jié)-文庫吧資料
2025-06-29 08:18本頁面
【正文】 錄圓筒的轉(zhuǎn)動周期，S為記錄圓筒的周長。為了能顯示出不同時刻電子的偏轉(zhuǎn)情況，我們用一繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動的記錄圓筒來代替固定的記錄屏。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兩板間電場區(qū)時的y方向分速度射出電場區(qū)后，電子做勻速直線運動，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)的工具是一個不動的固定記錄屏，則不同時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。因而電子在A、B間是做拋物線運動：沿中心線方向，電子做勻速運動，速度為v0；沿垂直中心線方向，電子做勻加速運動，初速度為零，加速則電子在穿越A、B間的電場區(qū)域之前就要落到A或B板上而不能從A、B間的電場區(qū)射出，極限電壓uc由電子射出A、B間電場時的極限偏轉(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uc=20V，這個結(jié)果說明只有在A、B兩板間的電壓u小于極限電壓uc=20V時，才有電子從A、B間的電場區(qū)域射出。在每個電子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi)，電場可視作恒定”。題圖(b)給出了加在A、B兩板間的電壓u隨時間變化的ut圖線從所給的ut圖線可以看出，加在A、B兩板間的電壓u是依鋸齒形規(guī)律隨時間變化的，不是恒定電場。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。(2)在給出的坐標(biāo)紙(如圖(c))上定量地畫出電子打到記錄紙上的點形成的圖線。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=，簡繞其豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，周期T=，筒的周長S=，筒能接收到通過A、B板的全部電子。設(shè)A、B兩板間的電場可以看作是均勻的，且兩板外無電場。由題意可知，它在電場中的運動時間只能是電壓變化周期的整數(shù)倍，即在一個周期內(nèi)，前半個周期粒子豎直方向的速度從零增加至vy，后半個周期再從vy減少至零，但必須注意到粒子在豎直方向一直朝著一個方向運動，先加速后減速，再加速【解題方法】 運動的合成與分解、牛頓第二定律及運動學(xué)公式。設(shè)時間為t，則有水平方向上小球做勻減速運動，則有(2)在水平方向上應(yīng)用牛頓第二定律有Eq=ma(3)解法一：在全過程中對小球應(yīng)用動能定理得所以小球落地時的動能解法二：小球在豎直方向上一直做自由落體運動，且小球著地時的速度是豎直向下的，由自由落體運動的規(guī)律知所以物體落地時的動能【例4】 如圖141(a)所示，長為l、相距為d的兩平行金屬板與一電壓變化規(guī)律如圖141(b)所示的電源相連(圖中未畫出電源)。【解題】 在電場中小球的運動可看成水平方向的勻減速運動和豎直方向自由落體運動的合成。小球從開始到落地，整個過程中在豎直方向上一直做自由落體運動，可用運動學(xué)或動能定理求小球落地時的動能?！痉治鏊悸贰俊?帶正電的小球逆
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