第二轮专题:带电粒子在电场和磁场中的运动 第一部分 相关知识点归纳《考试大纲》对此部分的说明:① 带电粒子在匀强电场中运动的计算,只限于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于电场的情况② 洛仑兹力的计算只限于速度与磁感应强度垂直的情况一、不计重力的带电粒子在电场中的运动 1.带电粒子在电场中加速(或减速) 当电荷量为 、质量为 m、初速度为的带电粒子经电压 U 加速后,速度变为,由动能定理得:。若,则有,这个关系式对任意静电场都是适用的。 对于带电粒子在电场中的加速问题,应突出动能定理的应用。 有时也会碰到带电粒子在电场中即加速又减速,甚至是互逆的过程,此时要注意运用匀变速直线运动的相关知识进行分析和求解。 2.带电粒子在匀强电场中的偏转(类平抛) 电荷量为 、质量为 m 的带电粒子由静止开始经电压 U1加速后,以速度垂直进入由两带电平行金属板产生的匀强电场中,则带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,其轨迹是一条抛物线(如图所示)。 设两平行金属板间的电压为 U2,板间距离为 d,板长为 L。 (1)带电粒子进入两板间后 粒子在垂直于电场的方向上做匀速直线运动,有: 粒子在平行于电场的方向上做初速度为零的匀加速直线运动,有: (2)带电粒子离开极板时 侧移距离 偏转角度 的正切值若距偏转极板右侧 D 距离处有—竖立的屏,在求电子射到屏上的侧移距离时有一个很有用的推论:所有离开偏转电场的运动电荷好像都是从极板中心沿中心与射出点的连线射出的.这样很容易得到电荷在屏上的侧移距离。 以上公式要求在能够证明的前提下熟记,并能通过以上式子分析、讨论侧移距离和偏转角度与带电粒子的速度、动能、比荷等物理量的关系。1二、不计重力的带电粒子在匀强磁场中的运动 1.匀速直线运动:若带电粒子的速度方向与匀强磁场的方向平行,则粒子做匀速直线运动。 2.匀速圆周运动:若带电粒子的速度方向与匀强磁场的方向垂直,则粒子做匀速圆周运动。 质量为 m、电荷量为 的带电粒子以初速度 垂直进入匀强磁场 B 中做匀速圆周运动,其角速度为,轨道半径为 R,运动的周期为 T,则有: 3.对于带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的问题,应注意把握以下几点: (1)粒子圆轨迹的圆心的确定 ① 若已知粒子在圆周运动中的两个具体位置及通过某一位置时的速度方向,可在已知的速度方向的位置作速度的垂线,同时作两位置连线的中垂线,两垂线交点为圆轨迹的圆心,如图甲所...