带电粒子在电场中的运动

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带电粒子在电场中的运动

第一章第9节

复习回顾旧知识点：

（1）牛顿第二定律的内容是什么？

（2）动能定理的表达式是什么？

（3）平抛运动的相关知识点。

（4）静电力做功的计算方法。

带电粒子的加速问题分析

1.关于带电粒子在电场中的重力

(1)基本粒子：如电子、质子、XXXXX粒子、离子等，除有说明或有明确的暗示以外，此类粒子一般不考虑重力(但并不忽略质量)。

(2)带电微粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。

带电粒子的加速问题分析

[精典示例]

[例1] 一个电子(质量为9.1XXXXX10－31 kg，电荷量为1.6XXXXX10－19 C)以v0＝4.0XXXXX107 m/s的初速度沿着匀强电场的电场线方向飞入匀强电场，已知电场强度大小E＝2.0XXXXX105 N/C，不计重力，求：

(1)电子在电场中运动的加速度大小；

(2)电子进入电场的最大距离；

(3)电子进入电场最大距离的一半时的动能。

解析　(1)电子沿电场线的方向飞入，仅受电场力作用，做匀减速运动，由牛顿第二定律得：qE＝ma，

得a＝＝3.5XXXXX1016 m/s2。

(2)电子做匀减速直线运动，由运动学公式得：v＝2ax

所以x＝＝2.28XXXXX10－2 m。

(3)电子进入电场最大距离的一半时的动能为Ek，根据动能定理得－eEXXXXXx＝Ek－mv，代入数据得Ek＝3.6XXXXX10－16 J。

带电粒子偏转问题的分析

运动规律：

带电粒子偏转问题的分析

v0

v0t

带电粒子偏转问题的分析

2.带电粒子偏转的两个结论

(1)粒子从偏转电场射出时，其速度v的反向延长线过水平位移的中点。

(2)不同的带电粒子(电性相同)，若经同一电场(加速电压为U1)加速后，又进入同一偏转电场(电压为U2)，则它们的运动轨迹必定重合。

[精典示例]

[例2] (2017XXXXX**_*如图6所示，有一质子(质量为m、电荷量为e)由静止开始经电压为U1的电场加速后，进入两极间距离为d、板间电压为U2的平行金属板间，若质子从两板正中间垂直电场方向射入电场，并且恰能从下板右边缘穿出电场。求：

(1)质子刚进入偏转电场U2时的速度v0；

(2)质子在偏转电场U2中运动的时间和金属板的长度L；

(3)质子穿出偏转电场时的动能Ek。

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