带电粒子在电场中的运动一

1、带电粒子在电场中的运动一（直线运动）1、受力分析1.一般来说，一切微观粒子，如电子、质子、a粒子、各种离子等在电场中受到的电场力远大于重力（万有引力），重力（万有引力）可忽略不计，但并不忽略质量；2. 带电的液滴、油滴、尘埃、小球等，除有明确的暗示和说明外，一般都必须考虑重力。3. 在条件不明确的情况下，应比较 Eq 和 mg 的大小，当 Eqmg 时，可忽略重力。 二、带电粒子在电场中的直线运动1 带电粒子在匀强电场中做匀速直线运动2 .带电粒子的加速或减速例 1.如图，在真空中有一对平行金属板，接上电压为u 的电池组。有一个带电量为 +q，质 吨吕量为 m 的带电粒子（重力不计）以初速度V

2、Q穿过正极板上的小孔进入电场，在电场中被加速，至 U达负极板时从负极板上正对的小孔穿岀。求其穿岀时速度大小v?（1）运动状态分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与在同一直线上，做_ 运动。若不是匀强电场，则带电粒子做 _ 运动.（2）用功能观点分析：粒子只受电场力作用，动能变化量等于 _ .即: _（初速度为零时）；_ （初速度不为零时）.注意:1.以上公式适用于一切电场（包括匀强电场和非匀强电场）。2. 若只有电场力做功，电势能和动能的总和守恒；若只有重力和电场力做功，电势能和机械能的总和 守恒；3. 在计算电场力做功时，应充分注意电场力做功与路径无关的特点。若电场力

3、是恒力，既可以用W=FScosB 也可以用 W=qU 来计算。而当电场力是变力时，就一定要用W=qU 来计算电场力的功。课堂练习：1.下列粒子从初速度为零的状态经过加速电压为U 的电场加速后，哪种粒子的速度最大：（）A、质子；B、氚核；C、a粒子；D、钠离子。2._ 如图所示，两平行金属板间的距离是 d,两板间的电压是 U，今有一电子从两板间 的 0 点沿着垂直于板的方向射岀到达 A 点后即返回，若 0A 距离为 h，则此电子具有的 初动能是_3.如图所示，电子由静止开始从 A 板向 B 板运动，当到达 B 板时速度为 V，保持 两板间电压不变，当增大两板间距离时，V_ ,电子在两板间运动的时

4、间 _若断开电源后再增大两板间距离时， V_,电子在两板间运动的时间 _ .4.如图所示，从 F 处释放一个无初速的电子向 B极方向运动，指出下列对电子运动的描 述中哪句是错误的（设电源电动势为 U）（）A .电子到达 B 板时的动能是 UeV B.电子从 B 板到达 C 板动能变化量为零C 电子到达 D 板时动能是 UeVD 电子在 A 板和 D 板之间做往复运动例 2.如图所示，两块相距为 d、足够长的金属板平行竖直放置，长为 带电小L 的细绝缘线一端栓质量为 m 的6。在某时刻，把细线烧断，!aA B C D球，另一端固定在右板上某点，小球静止时绝缘线与竖直方向的夹角为 问小球如何运动，

5、最后打到哪块金属板上，用了多少时间？变式训练：如图所示，两块与水平方向成a角的平行金属板 AB、CD 垂直于纸面正对放置，带等量异 种电荷，板长均为 L,有一质量为 m、带电量为+q 的微粒从金属板 A 端以速度u沿水平方向进入两板间, 并沿直线从金属板 D 端射岀，试求两板间的电压是多少？带电微粒从 D 端射岀时的速度是多少？3.质量为 m,带电量为+q 的微粒在 0 点以初速 vo与水平方向成B角射出，如图所示，微粒在运动过程中 所受阻力大小恒为 f。(1) 如在某方向加上一定大小的匀强电场后，能保证微粒沿 V0方向做直线运动，一试求所加匀强电场的最小值。(2) 若加上大小一定、方向水平向左的匀强电场，仍保持微粒沿V0方向做直线运动，并且经过一段时间后微粒又回到 O 点，求微粒回到 O 点时的速率。思考题：1.如图所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地， 中间有小孔。右极板电势随时间变化的规律如图所示。电 子原来静止在左极板小孔处。(不计重力作用)下列说法 中正确的是()A .从 t=0 时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到 打到右极板上B 从 t=0 时刻释放电子