2.带电粒子的偏转

 (1)动力学分析:带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入两带电平行板产生的匀强电场中,受到恒定的与初速度方向成900角的电场力作用而做匀变速曲线运动 (类平抛运动).

(2)运动的分析方法(看成类平抛运动) ①沿初速度方向做速度为v0的匀速直线运动.

                  ②沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动.

例1:如图1-8-1所示,两板间电势差为U,相距为d,板长为L.-正离子q以平行于极板的速度v0射入电场中,在电场中受到电场力而发生偏转,则电荷的偏转距离y和偏转角θ为多少?

探究带电粒子在电场中的运动

 (1)带电粒子在电场中的运动由粒子的初始状态和受力情况决定.在非匀强电场中,带电粒子受到的电场力是变力,解决这类问题可以用动能定理求解.在匀强电场中,带电粒子受到的是恒力,若带电粒子初速度为零或初速度方向平行于电场方向,带电粒子将做匀变速直线运动;若带电粒子初速度方向垂直于电场方向,带电粒子做类平抛运动,根据运动规律求解,

 (2)带电小球、带电微粒(重力不能忽略)在匀强电场中运动,由于带电小球、带电微粒可视为质点,同时受到重力和电场力的作用,其运动情况由重力和电场力共同决定.又因为重力和电场力都是恒力,其做功特点一样,常将带电质点的运动环境想象成一等效场,等效场的大小和方向由重力场和电场共同决定.

例2两平行金属板相距为d,电势差为U,一电子质量为m,电荷量为e,从O点沿垂直于极板的方向射出,最远到达A点,然后返回,如图1-8-3所示,OA=h,此电子具有的初动能是     (   )

A.       B.edUh   C.         D.

例3:如图1-8-5所示,离子发生器发射出一束质量为m,电荷量为q的离子,从静止经加速电压U1加速后,获得速度,并沿垂直于电场线方向射入两平行板中央,受偏转电压U2作用后,以速度离开电场,已知平行板长为,两板间距离为d,求: 

8.如图27所示,P是一个很大的金属板,水平放置,Q是一个带正电的点电荷,固定在板外.另一个可看作质点的带负电的小物体C,以一定的初速度从图中的a点沿金属板表面移动到b点,移动过程中C的带电荷量保持不变,它与金属板间的摩擦不能忽略.关于C的这段运动过程,下面的说法中正确的是( )

A.C对P板的压力先变小后变大

B.C的加速度先变小后变大

C.C的电势能先变小后变大

D.C的速度先变小后变大

图28

解析:点电荷Q与金属板P间的电场是我们应该记住的一种典型电场,它是非匀强电场,其电场线分布情况的示意图如图28所示.它的特点是除了从Q出发垂直于金属板的电场线是直线外,其余所有的电场线都是曲线,这些曲线与金属板都垂直相交,靠近中心处的电场线较密而边缘处的电场线较稀疏,说明中心处的电场较强,而越靠近边缘越弱,金属板是电场的一个等势面.小带电体C沿金属板面运动,就是沿一个等势面运动,它的电势能是保持不变的,首先要排除的是选项C;带电体在从a移动到b的过程中,所受的电场力方向都是竖直向上的,它的大小总小于重力(因此运动过程中不离开板面).电场力的大小是先逐渐变大,至正中位置时达到最大,而后逐渐减小,而重力的大小是不变的,因此它对板的压力是先变小后变大,选项A正确;带电体在运动过程中,水平方向只受摩擦力,正是摩擦力产生加速度,而摩擦力跟压力大小成正比,因此摩擦力也是先变小后变大,从而加速度也是先变小后变大,选项B正确;带电体在运动过程中,加速度方向始终与运动方向相反,一直在做减速运动,因此选项D错误.

答案:AB

 0  372070  372078  372084  372088  372094  372096  372100  372106  372108  372114  372120  372124  372126  372130  372136  372138  372144  372148  372150  372154  372156  372160  372162  372164  372165  372166  372168  372169  372170  372172  372174  372178  372180  372184  372186  372190  372196  372198  372204  372208  372210  372214  372220  372226  372228  372234  372238  372240  372246  372250  372256  372264  447090 

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