带电粒子在匀强电场中运动的规律总结

带电粒子在匀强电场中运动的规律总结

1．带电粒子在匀强电场中平衡

带电粒子在电场中处于静止状态或匀速直线运动状态。设匀强电场两极电压为U ，板减距离为d ，则：

mg=qE ，U

mgd E mg q == 2．带电粒子在匀强电场中的加速

带电粒子沿电场线平行的方向进入匀强电场，受到电场俩的方向与运动方向在同一条直线上，做匀加速直线运动，粒子的动能的变化量等于电势能的变化量。 即：2022

121mv mv qU -= 。

3．带电粒子在匀强电场中的偏转

带电粒子以速度v 0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到的恒的与初速度方向成900角的电场力作用做匀变速曲线运动，可用类似平抛运动的方法处理。即：

md qU m qE a ==，0v L t =（L 为平行板的板长）。 偏转距离：20

22221mdv qUL at y ==； 偏转角：20

0mdv qUL v at tg ==θ； 横向速度：0

mdv qUL ai v ==⊥ 拓展讨论：如图3所示，质量为m ，带电量为q 的带正电的粒子，以初速度v 0垂直于电场的方向，图3

从两个极板中间射入匀强电场。已知极板间的电压为U ，且上极板带正电，极板的长度为L ，两极板间的距离为d 。则带电粒子在匀强电场中运动的时间为：

（1）带电粒子打不出电场时，带电粒子在电场中运动的时间是由电场中的加速时间决定的，其值为：

mqU Uq

d t =1。 （2）带电粒子打出电场时，带电粒子在电场中运动的时间是由垂直电场方向上的匀速运动时间决定的，其值为：

2v L t =。 （3）带电粒子恰打出电场时，带电粒子在电场中运动的时间是由垂直电场方向上的匀速运动时间决定的，也可以说是由沿电场方向上的加速运动决定。即有：

t 1=t 2。

4．带同种电荷的不同粒子经过同一个加速电场进入同一个偏转电场，它们的运动轨迹相同。

即偏转位移、横向速度、偏转角皆相同，如果在偏转电场一侧沿电场方向放一个荧光屏，则荧光屏上只有一个亮点。

如图4所示，有：

20121mv qU =，得：m

qU v 102=。 d

U L U v L md qU at y 12220224)(2121=?==

11

20222mqU mdU L U v L md qU at v =?==⊥ d U L U mdv L qU v v tg 2220202===

⊥θ。 5．带电粒子在偏转电场中运动，并射出电场时，好象是从中点O 射出的。 偏转距离：20

22221mdv qUL at y ==； 偏转角：200mdv qUL v at tg ==

θ； 解得：2

L tg y x ==θ。 带电粒子在电场中的运动是近几年高考的热点和难点，只要我们理解并掌握了这些常见的规律，分析和解决相关的题目应该即快捷又准确，将会对我们今后的学习带来很大帮助。