专题7.5 带电粒子在电场中的运动
1.能运用运动的合成与分解解决带电粒子的偏转问题.
2.用动力学方法解决带电粒子在电场中的直线运动问题.
知识点一、带电粒子(或带电体)在电场中的直线运动
1.做直线运动的条件
(1)粒子所受合外力F合=0,粒子或静止,或做匀速直线运动.
(2)粒子所受合外力F合≠0,且与初速度方向在同一条直线上,带电粒子将做匀加速直线运动或匀减速直线运动.
2.用功能观点分析
a=,E=,v2-v=2ad.
3.用功能观点分析
匀强电场中:W=Eqd=qU=mv2-mv
非匀强电场中:W=qU=Ek2-Ek1
知识点二、带电粒子在电场中的偏转
1.带电粒子在电场中的偏转
(1)条件分析:带电粒子垂直于电场线方向进入匀强电场.
(2)运动性质:匀变速曲线运动.
(3)处理方法:分解成相互垂直的两个方向上的直线运动,类似于平抛运动.
(4)运动规律:
①沿初速度方向做匀速直线运动,运动时间
②沿电场力方向,做匀加速直线运动
2.带电粒子在匀强电场中偏转时的两个结论
(1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时,偏移量和偏转角总是相同的.
证明:由qU0=mv
y=at2=··()2
tanθ=
得:y=,tanθ=
(2)粒子经电场偏转后,合速度的反向延长线与初速度延长线的交点O为粒子水平位移的中点,即O到偏转电场边缘的距离为.
3.带电粒子在匀强电场中偏转的功能关系
当讨论带电粒子的末速度v时也可以从能量的角度进行求解:qUy=mv2-mv,其中Uy=y,指初、末位置间的电势差.