内容正文:
高中物理 必修三
第九章 静电场
第五节 带电粒子在电场中的运动(3)
粒子轨迹问题进阶
1
前文回顾
U加速
-
U偏转
带电粒子在电场中由于受到电场力的作用产生加速度,其速度大小和方向都可能发生变化。
带电粒子在电场中沿直线加速和偏转是两种最基本的运动情况。
2
+
-
d
-
U
一、加速电场
电子在做初速度为零的匀加速直线运动
在匀强电场中受恒定电场力
根据
得加速度:
根据运动学公式:
电子末速度:
忽略重力
m
v0=0
F电
电子在匀强电场中只有电场力做功
根据动能定理:
又根据电场力做功和电势差之间的关系:
得
、
3
d
-
F电
U
m
v0
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
电子在水平方向的分运动:
L
速度为 v0 的匀速直线运动
运动时间:
电子在竖直方向的分运动:
初速度为0的匀加速直线运动
y
竖直方向加速度为:
竖直方向位移为:
二、偏转电场
竖直方向速度增量
速度偏转角
位移转偏角
4
d
-
F电
U
m
v0
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
电子在水平方向的分运动:
L
速度为 v0 的匀速直线运动
运动时间:
电子在竖直方向的分运动:
初速度为0的匀加速直线运动
竖直方向加速度为:
二、偏转电场
L'
光屏
y
L'
粒子离开偏转电场后
做匀速直线运动
在图中找到几何关系
速度的方向延长线交于水平位移的一半
构成了如图的相似三角形
+
-
d
+
U
变式-加速电场
不同的带电微粒在不同的地方静止释放电场
在匀强电场中受恒定电场力
根据
得加速度:
根据运动学公式:
电子末速度:
忽略重力
m
v0=0
F电
电子在匀强电场中只有电场力做功
根据动能定理:
又根据电场力做功和电势差之间的关系:
得
q
、
6
+
-
d
-
U
变式-加速电场
不同的带电微粒在不同的地方静止释放电场
在匀强电场中受恒定电场力
根据
得加速度:
根据运动学公式:
电子末速度:
忽略重力
m
v0=0
F电
电子在匀强电场中只有电场力做功
根据动能定理:
又根据电场力做功和电势差之间的关系:
得
q
、
7
+
-
d
U
变式-加速电场
有初速度的带电粒子进入加速电场
在匀强电场中受恒定电场力
根据
得加速度:
根据运动学公式:
电子末速度:
忽略重力
m
电子在匀强电场中只有电场力做功
根据动能定理:
又根据电场