高中物理网

带电粒子在静电场中的偏转

王尚老师微信

带电粒子在静电场中的有很多种运动模式。常见的场强有:单个带电粒子形成的场强(库仑力),平行板电容器形成的匀强电场,无规则的场强(用电场线来描述的)。本文主要研究的是带电粒子在匀强电场中的类平抛运动模式。

模型基本参量及图像

一质量为m,带电量为q的正粒子从两极板的中部以速度v0水平射入电压为U的竖直向下的匀强电场中。

如图所示,已知极板长度为L,极板间距离为d。存有两种运动模式,一种是粒子能够逃逸出电容,一种则落在电容器的下底板。

基本的物理量描述

模型图像

(1)初始条件:带电粒子有水平初速度v0;

(2)受力特点:带电粒子受到竖直向下的恒定的电场力F=Eq;加速度a=物理公式

(3)运动特点:水平方向为匀速直线运动,竖直方向为初速度为零的匀加速直线运动。与平抛运动相似,只不过加速度不为g,我们称这样的运动为类平抛运动。

(4)运动时间:若带电粒子与极板不碰撞,在刚逃离电容器时,则运动时间为

物理公式

若带电粒子与极板碰撞,则运动时间可以从竖直方向求得

物理公式,故物理公式

几个特殊的物理量

(1)特征描述:侧移(能逃离电容器的y轴偏转量)

(2)能量特点:电场力做正功

物理公式

电场力做多少正功,粒子动能增加多少,电势能就减少多少。

(3)重要结论:速度偏向角的正切:

物理公式

位移偏向角的正切:

物理公式

物理公式

即带电粒子垂直进入匀强电场,它离开电场时,就好象是从初速度方向的位移中点沿直线射出来的。

参考文献

(1)带电粒子在电场中偏转http://gaozhongwuli.com/zongjie/kaodian/43296.html

(2)高考物理必考点详解http://gaozhongwuli.com/zongjie/kaodian/32195.html

联合作者

物理网A组王尚,小宁,小雪;物理网B组苏阳。


王尚老师微信

   
收藏这篇文章到:

高中物理知识体系图

© 2001 gaozhongwuli.com 高中物理网