帶電粒子在電場中的偏轉運動

帶電粒子在電場中的偏轉運動第一頁，共十二頁，編輯于2023年，星期日

例題1.如圖所示，真空中水平放置的兩個相同極板Y和Y′長為L，相距d，足夠大的豎直屏與兩板右側相距b.在兩板間加上可調(diào)偏轉電壓U，一束質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子(不計重力)從兩板左側中點A以初速度v0沿水平方向射入電場且能穿出．(1)證明粒子飛出電場后的速度方向的反向延長線與初速度方向交于兩板間的中心O點．(2)求兩板間所加偏轉電壓U的范圍．(3)求粒子可能到達屏上區(qū)域的長度．第二頁，共十二頁，編輯于2023年，星期日

練習1:在平行板電容器之間有勻強電場，一帶電粒子以速度v垂直電場線射入電場，在穿越電場的過程中，粒子的動能由Ek增加到2Ek，若這個帶電粒子以速度2v垂直進入該電場，則粒子穿出電場時的動能為多少？第三頁，共十二頁，編輯于2023年，星期日【解】設粒子的質(zhì)量為m，帶電量為q，初速度v；勻強電場為E，在y方向的位移為y，如圖所示．由動能定理得：Uq＝2Ek－Ek1＝Ek，速度增大后，有Uq＝E′k－Ek2，所以E′k＝5Ek.第四頁，共十二頁，編輯于2023年，星期日2．如圖6－3－25所示，地面上某區(qū)域存在著豎直向下的勻強電場，一個質(zhì)量為m的帶負電的小球以水平方向的初速度v0由O點射入該區(qū)域，剛好通過豎直平面中的P點，已知連線OP與初速度方向的夾角為45°，則此帶電小球通過P點時的動能為()第五頁，共十二頁，編輯于2023年，星期日3．一帶電平行板電容器豎直放置，如圖6－3－28所示．板間距d＝0.1m，板間電勢差U＝1000V．現(xiàn)從A處以速度vA＝3m/s水平向左射出一帶正電的小球(質(zhì)量m＝0.02g、電荷量為q＝10－7C)，經(jīng)過一段時間后發(fā)現(xiàn)小球打在A點下方的B處，(取g＝10m/s2)求：(1)分別從水平方向和豎直方向定性分析從A到B的過程中小球的運動情況；(2)A、B間的距離．第六頁，共十二頁，編輯于2023年，星期日【答案】

(1)見解析(2)7.2cm第七頁，共十二頁，編輯于2023年，星期日第八頁，共十二頁，編輯于2023年，星期日第九頁，共十二頁，編輯于2023年，星期日2.如圖甲所示，A、B是在真空中平行放置的金屬板，加上電壓后，它們之間的電場可視為勻強電場．A、B兩極板間距離d＝1.5m．今在A、B兩極板上加如圖6－3－23乙所示的交變電壓，交變電壓的周期T＝1.0×10－6s；t＝0時，A板電勢比B板電勢高，電勢差U0＝1080V．比荷q/m＝1.0×109C/kg的帶負電的粒子在t＝0時從B板附近由靜止開始運動，不計重力．問：(1)第一次達以最大速度時，粒子相對于B板的位移是多大？(2)粒子到達A板時速度是多大？第十頁，共十二頁，編輯于2023年，星期日第十一頁，共