内容正文:
带电粒子在匀强电场中的运动
物理讲师 孙老师
一、考点透视
1.1 考纲要求:带电粒子在匀强电场中的运动 Ⅱ
1.2 考查形式:可能以选择题的形式或者计算题的形式考查,
常与类平抛运动和功能关系结合考查。
1.3 考查知识点:
二、必备技能
2.1 基础知识要求:
①类平抛运动
②动能定理的应用
③运动的合成与分解
2.2 能力和思想方法要求:
三、考点突破
考点一:带电粒子在电场中的加速问题
典题直击
例1. 水平放置的平行板电容器间的匀强电场正中间P点有一带电粒子正好处于静止状态,如果把平行带电板瞬时改为竖直放置,带电粒子的运动将是 ( )
D
P
能力突破
要做好这类题目,要把握好以下几点:
小试身手
一质量为m带电量为+q的液滴自由下落,并从小孔进入相距为d的两平行板电容器,液滴下落的最大深度为d/2,极板电压为U,液滴开始下落的高度h为( )
B
d
h
考点二:带电粒子在电场中的偏转问题
典题直击
例2.电子以初速度v0沿垂直场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中,现增大两板间的电压,但仍使电子能够穿过平行板间,则电子穿越平行板所需要的时间( )
D
解:由题意得,负离子做类平抛运动,水平速度v0不变,则
则A到B由动能定理得
由B点的速度为速度为
解得
*
能力突破
解决这类题目的方法:
如图,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中,入射方向跟极板平行。整个装置处在真空中,重力可忽略。在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角θ变大的是 ( )
小试身手
B
U1
U2
θ
解析:设电子经U1加速后的速度为v0,由题意
设平行极板的长度为L,电子在电场中运动所用的时间
由牛顿第二定律,电子在极板间竖直方向的加速度
电子在射出极板时,在沿电场方向的速度为
vy=at
联立以上各式解得
于是有
故U2变大,U1变小,都能使电子的偏转角变大。本题答案选B。
四、备考指津
要学好这部分内容需要同学们把握好以下几点:
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