帶電粒子在電場中的運動

帶電粒子在電場中的運動(1)一、帶電粒子在勻強電場中的加速二、帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)對偏移公式的討論三、示波管的原理07年廣東普寧市華僑中學(xué)三模卷6廣東茂名市2007年第一次?？?02007年物理海南卷607年天津五區(qū)縣重點校聯(lián)考82007高考理綜北京卷22

2007年上海卷2207屆12月江蘇省丹陽中學(xué)試卷172007年廣東卷6

07年4月蘇州中學(xué)調(diào)研試卷52007年重慶卷24

07年江蘇省揚州市一模17帶電粒子在電場中的運動一、帶電粒子在勻強電場中的加速一般情況下帶電粒子所受的電場力遠大于重力,所以可以認為只有電場力做功。由動能定理W=qU=ΔEk，此式與電場是否勻強無關(guān)，與帶電粒子的運動性質(zhì)、軌跡形狀也無關(guān)。若初速度v0=0則

二、帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)⑴側(cè)移：Lv0m，qθv0vyUdyvtθ不要死記公式，要清楚物理過程。根據(jù)不同的已知條件，改用不同的表達形式（已知初速度、初動能、初動量或加速電壓等）。⑵偏角：注意到,說明穿出時刻的末速度的反向延長線與初速度延長線交點恰好在水平位移的中點。這一點和平拋運動的結(jié)論相同。⑶穿越電場過程的動能增量：ΔEk=Eqy（注意，一般來說不等于qU）對偏移公式的討論（4）對于不同的帶電粒子①若以相同的速度射入，則y∝q/m②若以相同的動能射入，則y∝q

③若以相同的動量射入，則y∝qm

④若經(jīng)相同電壓U0加速后射入，則y與q、m無關(guān),隨加速電壓的增大而減小，隨偏轉(zhuǎn)電壓的增大而增大。三、示波管的原理Y'X'Y偏轉(zhuǎn)電極X電子槍熒光屏利用兩組正交的偏轉(zhuǎn)極板，可以控制電子打在熒光屏上的位置。示意圖如右：兩組偏轉(zhuǎn)電極分別控制電子在水平、豎直方向的偏轉(zhuǎn)。一般在水平偏轉(zhuǎn)電極上加掃描電壓（從左向右周期性掃描），在豎直偏轉(zhuǎn)電極上加需要研究的信號。四、帶電物體在電場力和重力共同作用下的運動。當帶電體的重力和電場力大小可以相比時，不能再將重力忽略不計。這時研究對象經(jīng)常被稱為“帶電微粒”、“帶電塵埃”、“帶電小球”等等。07年廣東普寧市華僑中學(xué)三模卷66．分別為一價和兩價的靜止銅離子，經(jīng)過同一電場加速后,再垂直經(jīng)過同一偏轉(zhuǎn)電場,然后落到一屏上。如圖,離子重力不計,以下判斷正確的是（）A．離子經(jīng)過加速電場時，二價銅離子受到的電場力的沖量大B．在偏轉(zhuǎn)電場中,電場力對兩種離子做的功一樣多C．兩種銅離子打在屏上時的速度一樣大D．兩種銅離子打在屏上的同一點AD廣東茂名市2007年第一次模考1010．如圖所示，質(zhì)量相同的兩個帶電粒子P、Q以相同速度沿垂直于電場方向射入兩平行板間的勻強電場中，P從兩板正中央射入，Q從下極板邊緣入射入，它們最后打在同一點(重力不計)，則從開始射入到打到上板的過程中（）A、它們的運動時間tQ＞tPB、它們所帶電量之比qP：qQ=1:2C、它們的動能增量之比D、它們的電勢能減少量之比

PQBD2007年物理海南卷66.一平行板電容器中存在勻強電場，電場沿豎直方向。兩個比荷（即粒子的電荷量與質(zhì)量之比）不同的帶正電的粒子a和b，從電容器的P點（如圖）以相同的水平速度射入兩平行板之間。測得a和b與電容器極板的撞擊點到入射點之間的水平距離之比為1:2。若不計重力，則a和b的比荷之比是（）Ａ.

1:2

B.

1:8

C.

2:1

D.

4:1

解:DP07年天津五區(qū)縣重點校聯(lián)考88．一個一價和二價的靜止銅離子，經(jīng)過同一電壓加速后，再垂直射入同一勻強偏轉(zhuǎn)電場，然后打在同一屏上，屏與偏轉(zhuǎn)電場方向平行，下列說法正確的是 （）A．二價銅離子打在屏上時的速度小B．離開偏轉(zhuǎn)電場后,二價銅離子飛到屏上用的時間長C．離子經(jīng)加速電場加速過程中，二價銅離子受電場力的沖量大D．在離開偏轉(zhuǎn)電場時，兩種離子在電場方向上的位移不相等

C解見下頁解：可見離開偏轉(zhuǎn)電場時，兩種離子的偏移相等，D錯.離開偏轉(zhuǎn)電場后,在初速度方向仍以v0做勻速運動，可見二價銅離子飛到屏上用的時間短，B錯.銅離子離開偏轉(zhuǎn)電場時為vt，離開偏轉(zhuǎn)電場后做勻速直線運動，打在屏上時的速度仍為vt，可見二價銅離子打在屏上時的速度大，A錯.加速過程中，可見二價銅離子受電場力的沖量大，C對.2007高考理綜北京卷2222．（16分）兩個半徑均為R的圓形平板電極，平行正對放置，相距為d，極板間電壓為U，板間電場可以認為是均勻的。一個α粒子從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場方向射入兩極板之間，到達負極板時恰好落在極板中心。已知質(zhì)子電荷為e，質(zhì)子和中子的質(zhì)量均視為m，忽略重力和空氣阻力的影響。求：⑴極板間的電場強度E；⑵α粒子在極板間運動的加速度a；⑶α粒子的初速度v0

解：按題意畫出示意圖如圖示：dRv0（1）極間場強（2）α粒子在極板間運動的加速度（3）由得：2007年上海卷2222．（13分）如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強電場。電量為q、動能為Ek的帶電粒子從a點沿ab方向進入電場，不計重力。（1）若粒子從c點離開電場，求電場強度的大小和粒子離開電場時的動能；（2）若粒子離開電場時動能為Ek'

，則電場強度為多大？

abcdE解:（1）abcdEL＝v0t，所以所以（2）若粒子由bc邊離開電場，L＝v0t，所以若粒子由cd邊離開電場，所以07屆12月江衰蘇省甘丹陽嚷中學(xué)皇試卷1717．(1優(yōu)5分)如圖鬧所示撲，豎加直平窮行直添線為姥勻強忍電場馬的電污場線帳，電柳場方吹向未康知，A，B是電援場中青的兩致點，AB兩點棒的連惕線長繞為l且與遍電場去線所伴夾的寒銳角迷為θ．一個講質(zhì)量伍為m，電荷腳量為嘩－q的帶倚電粒松子以歪初速饞度v0。從A點垂間直進漫入電擁場，常該帶筒電粒躁子恰太好能留經(jīng)過B點．殃不考漫慮帶喪電粒榜子的本重力鬧大小膽．(1煉)根據(jù)未你學(xué)掘過的孤物理恢學(xué)規(guī)洪律和失題中補所給述的信綿息，股對反所映電扎場本常身性六質(zhì)的聲物理胖量(例如團電場總方向)，你額能作擋出哪塔些定療性判傲斷或炭求得犧哪些拋定量偽結(jié)果?(2扇)若僅餅知道眾帶電算小球購的電洗荷量割－q、初動除能Ｅk0以及AB兩點鞠的連球線與粗電場螺線所違夾的貿(mào)銳角θ三個割量，等對反蔬映電臭場本思身性倦質(zhì)的拿物理時量，基你能托求得航哪些吵定量退結(jié)果?ABv0θ解：（1）因啦粒子需帶負佛電且湯向下罵偏轉(zhuǎn)資，故罪電場楚力方盒向向膜下，辜所以覺電場搖方向意豎直稱向上帽。水平遍方向匪勻速莖運動桌，有哈：l罰si冷nθ=v0t豎直鈴方向四做初棄速度憶為零或的勻惠加速砍運動量，有解得津加速蟻度：由qE=m巾a，得電納場強年度大掌小B點的釘電勢虎高于A點的川電勢,有A、B兩點班間的薪電勢戶差為異：（2）設(shè)孤初速徐度大銀小為v0，小球儀過B點豎恩直分謎速度蒙為vy，瞬時恒速度批為vB，水平麻和豎許直位集移分慎別為x和y，則有慨：y=vyt/2x=v0t而y/x=co喘tθ由動麥能定誤理得性：所以A、B間的逆電勢姐差題目20艙07年廣威東卷66．平隨行板伏間加凱如圖4（a）所示域周期瓦變化引的電虛壓，召重力辯不計駝的帶傘電粒茫子靜養(yǎng)止在駐平行稱板中纖央，貪從t=0時刻羊開始貌將其荒釋放哲，運沈動過心程無標碰板懂情況拔。圖4（b）中，召能定你性描擔述粒肢子運聯(lián)動的呼速度全圖象象正確杰的是(反)T/23T/2UU0-U0圖4(a)T2Tt0圖4（b)vt0vt0vt0vt0ABCDA07年4月蘇假州中登學(xué)調(diào)蔑研試放卷55．一卻勻強冊電場犬的電壩場強桐度E隨時蘋間t變化身的圖表像如敵圖所濕示，服在該囑勻強濃電場訪中，巾有一解個帶許電粒捕子于t＝0時刻醬由靜懶止釋制放，宏若帶列電粒形子只舟受電騾場力佩作用切，則現(xiàn)下列室說法膽中正眨確的快是（）A．帶電推粒子辦只向耐一個茂方向宣運動B．0s～2s內(nèi)，另電場斧力的譜功等騎于0C．4s末帶魚電粒采子回飽到原族出發(fā)侮點D．2.竟5s～4s，電場巷力沖述量等炎于00537-E0t/sE/Vm-12E01246D解見下頁0537-E0t/sE/Vm-12E01246解：畫出涼帶電孔粒子掌速度v隨時丟間t變化羅的圖樹像如稅圖所卻示，1234567t/sv/ms-10v-t圖下漂的‘喬面積沒’表敘示位頌移,可見鉤帶電車粒子贏不是款只向醬一個龜方向近運動,燦4s末帶姨電粒法子不規(guī)能回熟到原題出發(fā)昏點，A、C錯.2s末速芹度不扭為0,可見0s～2s內(nèi)電今場力雁的功巴不等茅于0公,B錯.2.原5s和4s末，速度作的大詢小方屆向都浴相同吵，電感場力材沖量份等于眾動量鞋的變毀化(等于0婦)，D對。20饑07年重碧慶卷2424披.(煎9分)飛行婆時間圈質(zhì)譜籃儀可另通過扮測量汁離子爆飛行頸時間清得到嚇離子薦的荷浸質(zhì)比q/扔m.如題24圖1,帶正亭電的拉離子通經(jīng)電答壓為U的電淺場加辱速后家進入龜長度墻為L的真?zhèn)瓤展蹵B,可測郵得離怕子飛問越AB所用密時間t1.改進傳以上搏方法沈，如霞題24圖2,讓離創(chuàng)子飛罪越AB后進糞入場兼強為E（方向俘如圖喊）的悲勻強隸電場警區(qū)域BC,在電腔場的蠅作用睜下離怖子返紗回B端，攪此時，命測得站離子診從A出發(fā)厚后飛錫行的期總時間t2,（不計武離子啊重力今）（1）忽披略離趙子源株中離符子的門初速智度，①用t1計算葉荷質(zhì)番比;②用t2計算罪荷質(zhì)業(yè)比.離子束真空管ABULt1題24圖1離子束真空管EABCt2UL題24圖22頁題目3頁末頁①設(shè)機離子妥帶電偶量為q,質(zhì)量鵲為m,經(jīng)電暈場加擠速后超的速歉度為v,則（2）離舌子源懼中相伴同荷進質(zhì)比扁離子羊的初平速度鏟不盡遞相同脂，設(shè)蛙兩個黑荷質(zhì)橫比都包為q/奶m的離致子在A端的膜速度次分別漂為v和v′（v≠v′）,在改倆進后碌的方蜘法中晌，它袍們飛沫行的椒總時勒間通諸常不異同，擾存在碰時間詞差Δt.可通訓(xùn)過調(diào)刑節(jié)電責場E使Δt=0權(quán).求此逮時E的大夕小.解:仿(1拍)(1案)離子臣飛越申真空筆管AB做勻臺速直欄線運沃動，腹則L=僅vt1(2餅)由(1妻)、（2）兩撓式得腸離子疊荷質(zhì)刺比(3狐)2頁題目3頁末頁②離割子在蹈勻強粉電場繩區(qū)域BC中做步往返蜘運動,設(shè)加牙速度叉為a,則qE=ma(4勇)(5滿)由(1溜)、(4蠅)、（5）式概得離您子荷述質(zhì)比或(6)2頁題目3頁末頁兩離共子初榜速度搜分別友為v、v′芹,則(7裙)(8涂)(9秩)要使Δt＝0,則須(1辣0)所以(1廢1)2頁題目3頁末頁07年江螞蘇省柳揚州竊市一趟模1717．(1牙6分)如圖(a)所示樹，平貧行金脂屬板A和B的距墊離為d，它們快的右長端安白放著觀垂直毀金屬犯板的噴靶MN?，F(xiàn)在A、B板上副加上鋸如圖(b)所示丑的方尤波形南電壓舉，t=0時A板比B板的膨電勢鵝高，機電壓放的正脖向值藍為U0，反向辮值也嫌為U0，現(xiàn)有健由質(zhì)華量為m的帶青正電云且電仍荷量壩為q的粒知子組塞成的舒粒子毀束，守從AB的中至點O以平煮行于礙金屬負板方團向OO帶′的某送一初里速射幣入。擔設(shè)粒堂子能鋸全部皇打在蟲靶MN上，佳而且精所有圾粒子擾在AB間的批飛行泉時間魚均為t，不計透重力親影響囑，試才問：02T/3U0tU-U05T/32TT（b）ABOO'

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