新课程导学练八、带电粒子在电场中的运动(一)[要点导学]在前面学习的基础上,本节学习处理带电粒子在电场中运动的问题
1.微观带电粒子如电子、质子、离子、α 粒子等除有说明或有明确暗示外,处理问题时均不计重力;而带电的液滴、小球等除有说明或有明确暗示外,处理问题时均应考虑重力
2.带电粒子沿电场线方向进入匀强电场后,由于电场力方向与粒子的运动方向在 ,且电场力是恒力,所以带电粒子只能做
分析此类问题时,一般有两条途径:(1) 用牛顿运动定律和运动学公式(一般是在匀强电场中);(2)用动能定理(在非匀强电场中上述方法是最佳选择)
[范例精析]例 2 一个电子以 4
0×107m/s 的初速度沿电场线方向射入电场强度为 2
5×104N/C 的匀强电场中,问:这个电子在电场中能前进多远
用的时间是多少
这段距离上的电势差是多少
解析 电子在电场中作匀变速直线运动,由牛顿第二定律得电子的加速度a=eE/m ①电子在电场中前进的时间 t=υ0/a ②电子在电场中前进的距离 s=at2/2 ③由①②③解得 s=0
182m,t=9
1×10-9s这段距离上的电势差 U=Es=4
55×103V
拓展 请用动能定理重解一下
例 3 如图 1-8-1 所示,水平放置的 A、B 两平行板相距 h,上板 A 带正电,现有质量为 m、带电量为+q 的小球在 B 板下方距离 B 板为 H 处,以初速 υ0竖直向上从 B 板小孔进入板间电场,欲使小球刚好打到 A 板,A、B 间电势差为多少
解析 对小球运动的全过程根据动能定理列式-mg(H+h)-qUAB=0-mυ02/2UAB=m[υ02-2g(H+h)]/(2q)拓展 试用牛顿运动定律和运动学公式重解一下.例 4 如图 1-8-2 所示,在点电荷+Q 的电场中有 A、B两点,将质子和 α 粒子分别从 A 点由静止释放,到达 B点时,它们的速度