《電場(chǎng)》典型例題·帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2.doc

中小學(xué)教育資源交流中心 提供帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(2)典型例題分析【例1】如圖14121所示，一束帶電粒子垂直電場(chǎng)線方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，試討論在以下情況中，粒子應(yīng)具備什么條件，才能得到相同(1)進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)速度相同；(2)進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的動(dòng)能相同；(3)進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的動(dòng)量相同；(4)先由同一加速電場(chǎng)加速后，再進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)解析：由帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：點(diǎn)撥：對(duì)帶電粒子僅受電場(chǎng)力作用以初速度垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，分析時(shí)一般都是分解為兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)來(lái)處理，利用有關(guān)規(guī)律寫(xiě)出要討論的表達(dá)式，然后對(duì)各種情況加以討論，得出結(jié)論【例2】如圖14122所示，是一個(gè)說(shuō)明示波管工作原理的示意圖，電子經(jīng)電壓U1加速后以速度v0垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)量是h，兩平行板間距離為d，電勢(shì)差是U2，板長(zhǎng)是L為提高示波管的靈敏度(每單位電壓引起的偏轉(zhuǎn)量)可采用以下哪些方法 A增大兩板間電勢(shì)差U2B盡可能使板長(zhǎng)L短一些C盡可能使板距d小一些D使加速電壓U1升高一些解析：應(yīng)先導(dǎo)出示波管的靈敏度(h/U2)與有關(guān)物理量(d、L、U1等)的關(guān)系式，然后再作出選擇對(duì)于電子的加速過(guò)程有：對(duì)于電子的偏轉(zhuǎn)過(guò)程中有：水平方向：Lv0t據(jù)上式可知，增大L和減小U1或d均可提高偏轉(zhuǎn)靈敏度，該題的正確答案是C點(diǎn)撥：這是一道和實(shí)際相聯(lián)系的試題，由對(duì)電子的加速和偏轉(zhuǎn)的討論，進(jìn)一步求出示波管的靈敏度，注意對(duì)物理問(wèn)題多聯(lián)系實(shí)際進(jìn)行分析【例3】證明質(zhì)量和帶電量各不相同的帶電粒子在同一加速電場(chǎng)中由靜止加速后，垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，它們的軌跡相同點(diǎn)撥：根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，求出其軌跡方程進(jìn)行分析比較【例4】右圖14123一帶電粒子以豎直向上的初速v自A點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)強(qiáng)度為E，方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，粒子受電場(chǎng)力大小等于重力，當(dāng)粒子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，速度大小仍為v，但方向變?yōu)樗?，那么A、B之間的電勢(shì)差等于多少？從A到B所經(jīng)歷的時(shí)間為多少？點(diǎn)撥：將粒子的運(yùn)動(dòng)看作是初速為v的豎直上拋運(yùn)動(dòng)和初速為零水平向右的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)參考答案 跟蹤反饋 1如圖14124所示，帶電量之比為qAqB13的帶電粒子A、B，先后以相同的速度從同一點(diǎn)射入平行板電容器中，不計(jì)重力，帶電粒子偏轉(zhuǎn)后打在同一極板上，水平飛行距離之比為xAxB21，則帶電粒子的質(zhì)量之比mAmB以及在電場(chǎng)中飛行時(shí)間之比tAtB分別為 A11，23B21，32C11，34D43，212如圖14125所示，有三個(gè)質(zhì)量相等分別帶正電、負(fù)電和不帶電的小球，從平行板電場(chǎng)中的P點(diǎn)以相同的初速度垂直于E進(jìn)入電場(chǎng)，它們分別落于A、B、C三點(diǎn)，則可判斷 A落到A點(diǎn)的小球帶正電，落到B點(diǎn)的小球不帶電B三小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等C三小球到達(dá)正極板時(shí)的動(dòng)能關(guān)系是：EKAEKBEKCD三小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度關(guān)系是：aAaBaC3如圖14126電子以v0速度垂直進(jìn)入電場(chǎng)A點(diǎn)，從B點(diǎn)飛出，v與E夾角150，求UAB(設(shè)電子質(zhì)量m，電量e)4如圖14127所示的示波管，電子由陰極發(fā)射后，經(jīng)電子槍加速水平飛入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，最后打在熒光屏上，已知加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，兩偏轉(zhuǎn)極板