5 带电粒子在电场中的运动1
能运用运动的合成与分解解决带电粒子的偏转问题
用动力学方法解决带电粒子在电场中的直线运动问题. 一、带电粒子(或带电体)在电场中的直线运动1.做直线运动的条件(1)粒子所受合外力 F 合=0,粒子或静止,或做匀速直线运动.(2)粒子所受合外力 F 合≠0,且与初速度方向在同一条直线上,带电粒子将做匀加速直线运动或匀减速直线运动.2.用功能观点分析a=,E=,v2-v=2ad
3.用功能观点分析匀强电场中:W=Eqd=qU=mv2-mv非匀强电场中:W=qU=Ek2-Ek1二、带电粒子在电场中的偏转1.带电粒子在电场中的偏转(1)条件分析:带电粒子垂直于电场线方向进入匀强电场.(2)运动性质:匀变速曲线运动.(3)处理方法:分解成相互垂直的两个方向上的直线运动,类似于平抛运动.(4)运动规律:① 沿初速度方向做匀速直线运动,运动时间② 沿电场力方向,做匀加速直线运动2.带电粒子在匀强电场中偏转时的两个结论(1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时,偏移量和偏转角总是相同的.证明:由 qU0=mvy=at2=··()2tanθ=得:y=,tanθ=(2)粒子经电场偏转后,合速度的反向延长线与初速度延长线的交点 O 为粒子水平位移的中点,即 O 到偏转电场边缘的距离为
3.带电粒子在匀强电场中偏转的功能关系当讨论带电粒子的末速度 v 时也可以从能量的角度进行求解:qUy=mv2-mv,其中 Uy=y,指初、末位置间的电势差.三、带电体在复合场中的运动1.各种性质的场(物质)与实际物体的根本区别之一是场具有叠加性,即几个场可以同时占据同一空间,从而形成叠加场.2.将叠加场等效为一个简单场,其具体步骤是:先求出重力与电场力的合力,将这个合力视为一个“等效重力”,将 a=视为“等效重力加速度”.再将物体在重力场中做