高中物理电学典型问题归纳总结

高中物理电学典型问题归纳总结 一、带电粒子在电场中的运动问题 例1．如图所示，离子发生器发射出一束质量为、电荷量为的离子，从静止经加速电压进行加速． (1)求经电场加速后获得速度的大小； (2)若经电压加速后，离子从两平行板左侧中间位置平行两板射入电压的偏转电场．已知平行板长为，两板间距离为，求： ①离子离开电场前在偏转电场中的运动时间； ②离子在偏转电场中受到的电场力的大小； ③离子在偏转电场中的加速度； ④离子在离开偏转电场时的纵向速度； ⑤离子在离开偏转电场时的速度的大小； ⑥离子在离开偏转电场时的竖直偏移量； ⑦离子离开偏转电场时的偏转角的正切值； ⑧证明离子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心点； ⑨要使离子能穿出电场区域，则求两板间所加偏转电压的范围； ⑩若放置一足够大、与两板右侧相距的竖直屏，求粒子可能到达屏上区域的长度． 【解析】(1)不管加速电场是不是匀强电场，都适用，所以由动能定理得 解得 . (2)①由于偏转电场是匀强电场，所以离子的运动是类平抛运动，即水平方向为速度为v0的匀速直线运动，竖直方向为初速度为零的匀加速直线运动，所以 ； ②，； ③； ④； ⑤； ⑥ (与带电粒子的无关，只取决于加速电场和偏转电场)； ⑦； ⑧如图所示，，，，，所以； ⑨，，则，当时，，则两板间所加电压的范围； ⑩当时，粒子在屏上偏移的距离最大(设为)，则 而，解得 则粒子可能到达屏上区域的长度为. 二、带电粒子在磁场中的运动问题 例1（1）若经电压加速后，离子从点垂直于磁场边界射入宽度为的匀强磁场中，离子离开磁场时的位置偏离入射方向的距离为，如图所示．求： ①离子在磁场中做圆周运动的轨迹半径； ②匀强磁场的磁感应强度； ③离子在磁场中做圆周运动的周期； ④离子在磁场中的运动时间； ⑤离子离开磁场时速度偏转的角度的正切值. (2)若经电压加速后，离子沿方向进入一半径为、磁感应强度为的圆形匀强磁场区域，离开磁场后离子将击中屏幕的点，如图所示．已知点为屏幕的中心，磁场区域的圆心在的连线上，点与点的距离为.求： ①离子在磁场中做圆周运动的轨迹半径； ②离子在磁场中做圆周运动的周期； ③离子离开磁场时速度偏转的角度的正切值； ④离子击中的点与屏幕中心点的距离； ⑤离子在磁场中的运动时