带电粒子在电场磁场中的运动

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1、带电粒子在电场和磁场中的运动一、根据带电粒子的轨迹进行分析推理通过非匀强电场中的运动轨迹分析电场力和能的特性，要注意：1.电场力一定电场线的切线方向且一定指向轨迹曲线的内侧2.W电=qUab=Eka-Ekb3.当电场线为曲线时，运动轨迹不会与之重合例题图9－2－18如图9－2－18，一带负电的粒子以某一速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点．不计重力，下列表述正确的是(　　)A．粒子在M点的速率最大B．粒子所受电场力沿电场方向C．

2、粒子在电场中的加速度不变D．粒子在电场中的电势能始终在增加解析：选C.粒子接近M点过程中电场力做负功，远离M点的过程中电场力做正功，所以在M点粒子的速率应该最小，A、B错误，粒子在匀强电场中运动，所受电场力不变，加速度不变，C正确，因为动能先减小后增加，所以电势能先增加后减小，D错误．第11页共11页如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一带电粒子在此电场中运动的轨迹，若带电粒子是从a处运动到b的。以下有关a、b两处的比较正确的是()°ba°A．a处的场强较强B．带电粒子在b处时电势能较大C．b处的

3、电势较高D．带电粒子在a处时速度较小AB如图所示的非匀强电场中，如果电量q=10-5C的点电荷仅在电场力的作用下由A点移动到B点，电场力做功为8×10-3J，则（）ABA．电场中A、B两点间的电势差800VB．点电荷由A点移到B点电势能增加了8×10-3JC．点电荷由A点移到B点电势能减少了8×10-3JD．点电荷受到的电场力大小，在A点时比在B点时大ACD二、与电容器有关的动态分析将平行半电容器看成产生匀强电场的两个平行金属板：1.平行板电容器充电后，极板间形成的是匀强电场2.平行板电容器电容：C=3

4、.电容器d、s、ε变化而引起电容器C、Q、U、E的变化的分析方法(1)确定不变量：电容器保持与电源连接，则U不变；断开与电源连接，则Q不变(2)用C=分析电容的变化：加入电介质（绝缘板）时，ε变大加入金属板时，相当于d变小（3）根据C=分析Q和U变化，E=或者E=分析场强变化例题如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连，在距离两板等远的M点有一个带电液滴处于静止状态.若将a板向下平移一小段距离，但仍在M点上方，稳定abM后，下列说法中正确的是（）A．液滴将加速向下运动B．M点电势升高，液

5、滴在M点时电势能将减小C．M点的电场强度变小了D．在a板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，电场力做功相同BDAθabER图9－38－12竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图9-38-12所示的电路图连接.绝缘线与左极板的夹角为θ.当滑动变阻器R的滑片在a位置时，电流表的读数为I1，夹角为θ1；当滑片在b位置时，电流表的读数为I2，夹角为θ2，则()Ａ.θ1<θ2，I1θ2，I1>I2Ｃ.θ1=θ2，I1=I2Ｄ.θ1

6、<θ2，I1=I2D三、不计重力的带电粒子在电场中的运动1．带电粒子在电场中加速当电荷量为q、质量为m、初速度为v0的带电粒子经电压U加速后，速度变为vt，由动能定理得：qU＝mvt2－mv02．若v0＝0，则有vt＝，这个关系式对任意静电场都是适用的．对于带电粒子在电场中的加速问题，应突出动能定理的应用．2．带电粒子在匀强电场中的偏转电荷量为q、质量为m的带电粒子由静止开始经电压U1加速后，以速度v1垂直进入由两带电平行金属板产生的匀强电场中，则带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，其轨迹是一条抛物线(如

7、图4－1所示)．图4－1qU1＝mv12设两平行金属板间的电压为U2，板间距离为d，板长为L．(1)带电粒子进入两板间后粒子在垂直于电场的方向上做匀速直线运动，有：vx＝v1，L＝v1t粒子在平行于电场的方向上做初速度为零的匀加速直线运动，有：vy＝at，y＝at2，a＝＝．(2)带电粒子离开极板时侧移距离y＝at2＝＝(与m、q无关)偏转角度φ的正切值tanφ＝＝＝若在偏转极板右侧D距离处有一竖立的屏，在求电子射到屏上的侧移距离时有一个很有用的推论，即：所有离开偏转电场的运动电荷好像都是从极板的中心沿

8、中心与射出点的连线射出的．这样很容易得到电荷在屏上的侧移距离y′＝．▲带电粒子在电场中的偏转是类平抛运动，平抛运动的两个重要推论在这里也成立以上公式要求在能够证明的前提下熟记，并能通过以上式子分析、讨论侧移距离和偏转角度与带电粒子的速度、动能、比荷等物理量的关系．例题1．如图所示，带正电的粒子以一定的初速度v0沿中线进入水平放置的平行金属板内，第11页共11页恰好沿下板的边缘飞出，已知板长为L，板间的电压为U，带电粒子所带电荷量为q，粒子通