专题---带电粒子在电场中运动.doc

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1、专题----带电粒子在电场中的运动1、研究思路：------回归力学处理力电综合问题解题思路仍然是依据力学中的基本规律：如牛顿运动定律、功能关系等．解决此类问题应做好三个分析：受力分析（计G？还是不计G）、运动状态分析、过程分析2、两条线索：1、平衡（静止或匀速）（a=0）：平衡条件（1）动力学角度----2、不平衡（a≠0）：牛顿第二定律运动学公式这条线索通常适用于恒力作用下做匀变速运动的情况1、动能定理和功能关系：（2）功和能的关系---2、能量转化与守恒：这条线索也适用于非匀强电场3、基本方法：要将力学的研究方法灵活应用到电场中，如整体法、隔离法、正交分解法、图象法、等效法等等，正交分

2、解法：将复杂的运动分解为两个互相垂直的直线运动，再根据运动合成的观点去求复杂运动的有关物理量。等效“重力”法：将重力与电场力进行合成，F合等效于“重力”a=F合/m等效于“重力加速度”F合的方向等效于“重力”的方向，即在重力场中的竖直方向4、对带电粒子受力分析的注意点:1、对基本粒子，如电子、质子、离子、α粒子等，除有说明或有明确的暗示外，一般都不考虑重力（但并不忽略质量）；2、对带电颗粒，如液滴、小球、尘埃等，除有说明或有明确的暗示外，一般都需要考虑重力；一般视为质点3、对一般带电粒子（1）根据qE和mg的大小作出判断。如果mg<

3、粒子的运动状态作出判断。如果不计重力,粒子的运动状态就与实际不相符，则重力不能忽略。5、处理带电粒子在电场中运动问题的思维顺序(1)弄清研究对象，明确所研究的物理过程；(2)分析物体在所研究过程中的受力情况；尤其注意是否应该考虑重力，电场力是否恒力等。(3)分析带电粒子的初始状态及条件，确定带电粒子作直线运动还是曲线运动。(4)建立正确的物理模型，进而确定解题方法是运力学、还是功能量关系（5）利用物理规律或其他手段（如图线等）找出物理间的关系，建立方程组9一、带电粒子的平衡问题：例2：水平放置的平行板电容器，两板相距5mm，电容为2μF，当将其充电到两板电压为100V时，一个质量为10-10

4、g的带电尘埃正好在板间静止。求尘埃的电荷量？1、标出两极板带电状态？画出板间电场方向？2、计不计重力G？画出带电尘埃受力示意图？3、判断尘埃带正电还是负电？4、你将选用何规律来解题？5、如将A板下移，试分析尘埃运动情况？二、带电粒子的加速：例3：如图所示，在真空中有一对平行金属板，由于接上电池组而带电，两板间的电势差为U，若一个质量为m，带正电荷q的粒子，在静电力的作用下由静止开始从正极板向负极板运动，则它到达负极板时的速度?1、标出两极板带电状态？画出板间电场方向？2、计不计重力G？画出粒子受力示意图？3、试分析粒子做何性质的运动？4、你将选用何规律来解题？（思考讨论）1、哪种分析方法更好

5、？2、如果是非匀强电场，应该选择哪种分析方法？巩固练习：1、带电粒子初速度为零，经过电压为U的加速电场后，下列说法正确的是（　　）A．质量大的粒子，最后获得的动能大B．电量大的粒子，最后获得的动能大C．电量相同的情况下，质量大的粒子最后获得的速度小D．荷质比（粒子电量和质量的比值）大的，粒子最后获得的速度大2、如图所示，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动，则关于电子到达Q板时的速度，下列说法正确的是(　　)A．当增大两板间距离时，v增大B．当减小两板间距离时，v增大C．当改变两板间距离时，v不变D．当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间也增大3、下列带电粒子均从初速为零的状态开始在电

6、场力作用下做加速运动，经过相同的电势差U后，哪个粒子获得的速度最大()思考：动能呢？A.质子B.氘核C.а粒子D.钠离子4、α粒子的质量是质子的4倍，电荷量是质子的2倍，它们从静止开始经同一电场加速后，获得的速度大小之比为（　　）9A、1：2B、C、D、2：1三、带电粒子的偏转：例4：质量为、电荷量为+的带电粒子以初速沿垂直于电场的方向，进入长为、间距为、电压为的平行金属板间的匀强电场中，不计粒子重力，1、画出板间电场方向？2、计不计重力G？画出粒子受力示意图？3、试分析粒子做何性质的运动？画出轨迹示意图？4、处理方法？（用什么方法研究+q运动规律）5、试求出如下相关量？（1）粒子穿越电场的

7、时间：（2）粒子离开电场时的竖直分速度：（3）粒子离开电场时的偏角：（4）粒子离开电场时的侧移距离：（5）试证明：速度方向的反向延长线必过偏转电场的中点小结：同一装置，对于不同的带电粒子（1）若以相同的速度射入，则y与成正比（2）若以相同的动能射入，则y与成正比巩固练习：1、有一束正离子，以相同速率从同一位置进入带电平行板电容器的匀强电场中，所有离子运动轨迹一样，说明所有离子(　　)A．具有相同质量B．具有相