内容正文:
某些带电体是否考虑重力,
要根据题目暗示或运动状态来判定
电场中的带电粒子一般可分为两类:
1、带电的基本粒子:如电子,质子,α粒子,正负离子等。这些粒子所受重力和电场力相比在小得多,除非有说明或明确的暗示以外,一般都不考虑重力。(但并不能忽略质量)。
2、带电微粒:如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外,一般都考虑重力。
复习回顾
(1)牛顿第二定律的内容是什么?
(2)动能定理的表达式是什么?
(3)平抛运动的相关知识点。
(4)静电力做功的计算方法。
一、带电粒子的加速
如图所示,在真空中有一对平行金属板,两板间加以电压U。两板间有一带正电荷q的带电粒子。它在电场力的作用下,由静止开始从正极板向负极板运动,粒子将怎样运动?到达负板时的速度有多大?(不考虑粒子的重力)
q
U
m
+
_
d
思考题
1.如两极板间不是匀强电场该用何种方法求解?为什么?
由于电场力做功与场强是否匀强无关,与运动路径也无关,第二种方法仍适用!
2.若初速度V0不为零,推导出最终的速度表达式
例题1:炽热的金属丝可以发射电子。在金属丝和金属板间加以电压U=2500V,发射出的电子在真空中被加速后,从金属板的小孔穿出。电子射出后的速度有多大?设电子刚从金属丝射出时的速度为零。
解:电子电荷量为e,根据动能定理可得
如图所示,在真空中水平放置一对金属板Y和Y’,板间距离为d。在两板间加以电压U,一电荷量为+q、质量为m的带电粒子从极板中央以水平速度v0射入电场。试分析带电粒子在电场中的运动情况。(不计粒子的重力)
二、带电粒子的偏转
L
Y
d
Y′
x方向:匀速直线运动
Y方向:初速度为零的匀加速直线运动
U
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
v0
q
解:电子进入偏转电场后,在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动.
加速度
所以偏移距离
所以偏转角度
粒子在与电场平行的方向上做
初速为零的匀加速运动
结论:
带电粒子初速度垂直于电场方向飞入匀强电场的问题就是一个类平抛的问题
粒子在与电场垂直的方向上做
匀速直线运动
三个α粒子在同一地点沿同一方向垂直飞入同一偏转电场,出现了如图所示的轨迹,由此可以判断( )
A.在