帶電粒子在勻強電場的偏轉(zhuǎn)

帶電粒子在勻強電場的偏轉(zhuǎn)第一頁，共十一頁，編輯于2023年，星期日帶電粒子的偏轉(zhuǎn)v0ld++++++-------qφvv0v⊥φyl/2F運動狀態(tài)分析勻變速曲線運動（類平拋運動）分析方法沿初速度方向——勻速直線運動沿電場線方向——初速度為零的勻加速直線運動1.加速度:2.飛行時間3.側(cè)移距離4.偏角第二頁，共十一頁，編輯于2023年，星期日對粒子偏角的討論1.若不同的粒子是從靜止經(jīng)過同一電場加速電壓加速后進入偏轉(zhuǎn)電場,由動能定理有偏角大小與粒子q,m無關(guān),即都相同2.將粒子飛出電場時的速度反向延長,交原運動方向于O點,O點距電場邊緣距離為x,則粒子從偏轉(zhuǎn)電場中射出時,好像從極板間l/2處沿直線射出似的第三頁，共十一頁，編輯于2023年，星期日求帶電粒子離開電場時速度的大小。方法2:根據(jù)動能定理求解方法1:根據(jù)速度合成求解第四頁，共十一頁，編輯于2023年，星期日鞏固提高[例1].讓一價氫離子、一價氦離子和二價氦離子的混合物由靜止開始經(jīng)過同一加速電場加速，然后在同一偏轉(zhuǎn)電場里偏轉(zhuǎn)，它們是否會分為三股？請說明理由。答案：不會分為三股。第五頁，共十一頁，編輯于2023年，星期日比較離子在偏轉(zhuǎn)電場的側(cè)移距離y如果y不相同如果y相同會分為三股不會分為三股比較離子是否以相同偏角φ射出如果φ不相同會分為三股如果φ

相同不會分為三股第六頁，共十一頁，編輯于2023年，星期日[例2].在光滑水平面上有一質(zhì)量m=1.0╳10-3kg，電量q=1.0╳10-10C的帶正電小球，靜止在O點.以O(shè)點為原點，在該水平面內(nèi)建立直角坐標系Oxy.現(xiàn)突然加一沿x軸正方向、場強大小E=2.0╳106V/m的勻強電場，使小球開始運動.經(jīng)過1.0s，所加勻強電場突然變?yōu)檠貀軸正方向，大小仍為E=2.0╳106V/m.再經(jīng)過1.0s，所加電場又突然變?yōu)榱硪粋€勻強電場，使小球在此電場作用下經(jīng)1.0s速度變?yōu)榱悖蟠穗妶龅姆较蚣八俣茸優(yōu)榱銜r小球的位置.第七頁，共十一頁，編輯于2023年，星期日分析：帶電粒子在沿X方向的電場力作用下，沿X方向作勻加速直線運動；接著在Y方向的電場力的作用下，作類平拋運動；最后加上一個適當(dāng)?shù)碾妶龊?，作減速運動1.0秒后速度為零.OYX第八頁，共十一頁，編輯于2023年，星期日解:第一秒小球運動加速度為a=qE/m=0.2m/s21s末小球的速度和位移分別為vx=at=0.2m/s,X1=1/2at2=0.1m.在第2秒內(nèi),小球在X方向作速度為vx的勻速運動,在Y方向作初速度為零的勻加速直線運動.沿X方向移動的距離為ΔX2=VXt=0.2m沿方向移動的距離為Δy=1/2at2=0.1m故在第2秒末,小球到達的位置坐標為X2=x1+Δx2=0.30my2=Δy=0.10m第九頁，共十一頁，編輯于2023年，星期日在第2秒末,小球在x方向的分速度仍為vx,在y方向的的分速度為vy=at=0.20m/s,故此時物體的合速度方向與x軸成450,要使小球的速度變?yōu)榱?第3秒內(nèi)所加勻強電場的方向必須與此方向相反,即指向第三象限,與x軸成2250角.第十頁，共十一頁，編輯于2023年，星期日在第3秒內(nèi),設(shè)在電場作用下小球加速度的x分量的y分量分別為ax,ay,則ax=vx/t=0.20m/s2ay=vy/t=0.20m/s2在第3秒末