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带电粒子在匀强电场中的运动典型例题与练习VIP免费

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第 1 页 共 1 4 页 专题: 带电粒子在匀强电场中的运动典型题 注意:带电粒子是否考虑重力要依据情况而定 (1)基本粒子:如电子、质子、 粒子、离子等,除有说明或明确的暗示外,一般都不考虑重力(但不能忽略质量)。 (2)带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或明确的暗示外,一般都不能忽略重力。 一、带电粒子在匀强电场中的加速运动 【例 1】如图所示,在真空中有一对平行金属板,两板间加以压 U。在板间靠近正极板附近有一带正电荷q 的带电粒子,它在电场力作用下由开始从正极板向负极板运动,速度为多大? 【例 2】如图所示,两个极板的正中央各有一小孔,两板间加以电压 U,一带正电荷 q 的带电粒子以初速度 v0 从左边的小孔射入,并从右边的小孔射出,则射出时速度为多少? 二、带电粒子在电场中的偏转(垂直于场射入) ⑴运动状态分析:粒子受恒定的电场力,在场中作匀变速曲线运动. ⑵处理方法:采用类平抛运动的方法来分析处理——(运动的分解). 02102v tatt垂直于电场方向匀速运动:x=沿着电场方向作初速为 的匀加速:y=两个分运动联系的桥梁:时间相等 设粒子带电量为 q,质量为如图 6 -4 -3 两平行金属板间的电压为U,板长为 L,板间距离为 d. 则场强UEd=, 加速度qEqUammd , 通过偏转极板的时间:0Ltv 侧移量:y222201242LUqULatdUmdv偏加 偏转角:0tanatv202LUqULdUmdv偏加 (U 偏、U加分别表示加速电场电压和偏转电场电压) 带电粒子从极板的中线射入匀强电场,其出射时速度方向的反向延长线交于入射线的中点.所以侧移距离也可表示为: tan2Ly.粒子可看作是从两板间的中点沿直线射出的 M N q U M N q U v0 v 图 6 -4 -3 第 2 页 共 14 页 【例3 】质量为m 、电荷量为q 的带电粒子以初速0v 沿垂直于电场的方向,进入长为l 、间距为d 、电压为U 的平行金属板间的匀强电场中,粒子将做匀变速运动,如图所示,若不计粒子重力,则可求出如下相关量: (1)粒子穿越电场的时间t : (2)粒子离开电场时的速度 v (3)粒子离开电场时的侧移距离 y : (4)粒子离开电场时的偏角 : (5)速度方向的反向延长线必过偏转电场的中点 解:(1)粒子穿越电场的时间t : 粒子在垂直于电场方向以0vvx 做匀速直线运动, tvl0,0vlt ; (2)粒子离开电场时的速度 v : 粒子沿电场方向做匀加速直线运动,...

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