關(guān)于帶電體在電場中的運動第1頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三一、帶電體的分類1、基本粒子：如電子、質(zhì)子、α粒子、離子等。除有說明或明確的暗示以外，一般不考慮重力（質(zhì)量不能忽略）2、帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等。除有說明或明確的暗示以外，一般要考慮重力二、帶電體只在電場力作用下的運動（基本粒子）1、加速⑴電場力做功可以使帶電粒子的動能增大相應(yīng)的電場稱為加速電場⑵分析角度力的觀點：帶電粒子受到的電場力與速度在一直線上，做勻變速直線運動能的觀點：電場力做功等于動能的變化第2頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三典型問題例：下列粒子從靜止狀態(tài)經(jīng)過電壓為U的電場加速后，速度最大的是：（）A、質(zhì)子；B、氘核；D、鈉離子。C、α粒子；例：如圖所示，虛線a、b和c是某靜電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為φa、φb和φc，φa＜φb＜φc，一帶正電的粒子射入電場中，其運動軌跡如實線KLMN所示，由圖可知（

）A．粒子從K到L的過程中，電場力做負功B．粒子從L到M的過程中，電場力做負功C．粒子從K到L的過程中，靜電勢能增加D．粒子從L到M的過程中，動能減小

AＡＣ第3頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三2、偏轉(zhuǎn)⑴運動狀態(tài)以v0垂直于電場進入勻強電場所受電場力與初速垂直做類平拋運動⑵處理方法（參考平拋運動的分析方法）φvv0v⊥φyl/2

ld++++++------兩板間電壓為Uv0-qF電①通過電場的時間t②帶電粒子偏轉(zhuǎn)角φ③帶電粒子的偏轉(zhuǎn)位移y④速度反向延長線的特點偏轉(zhuǎn)電場第4頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三①通過電場的時間t②帶電粒子偏轉(zhuǎn)角φ③帶電粒子的偏轉(zhuǎn)位移y粒子穿過電場過程中動能的增量④速度反向延長線的特點粒子從偏轉(zhuǎn)電場中射出時，就好象是從極板間的中央l/2處沿直線射出一樣第5頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三典型問題例：

不同的帶電粒子（不計重力），從靜止開始由同一電場加速后進入同一偏轉(zhuǎn)電場在什么條件下穿過電場所需時間與偏轉(zhuǎn)的角度相同？比荷相同,時間相同；偏轉(zhuǎn)角相同不需條件練習１：

帶同種電荷的不同粒子（不計重力），由靜止被電壓為U0的加速電場加速后，垂直進入電壓為U的偏轉(zhuǎn)電場并射出，則射出偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)位移與m、q有關(guān)嗎？軌跡相同嗎？偏轉(zhuǎn)位移與m、q無關(guān)，軌跡相同第6頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三練習２：如圖，電子在電勢差為U1的加速電場中由靜止開始運動，然后射入電勢差為U2的兩塊平行極板間的電場中．入射方向跟極板平行．整個裝置處在直空中．重力可忽略．在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下．下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是

()A．U1變大、U2變大．B．U1變小、U2變大C．U1變大、U2變小．

D．U1變小、U2變小．

Ｂ第7頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三拓展與提高例：如圖所示，兩平行金屬板豎直放置，左極板接地，中間有小孔。右極板電勢隨時間變化的規(guī)律如圖所示。電子原來靜止在左極板小孔處。（不計重力作用）下列說法中正確的是A．從t=0時刻釋放電子，電子將始終向右運動，直到打到右極板上B．從t=0時刻釋放電子，電子可能在兩板間振動C．從t=T/4時刻釋放電子，電子可能在兩板間振動，也可能打到右極板上D．從t=3T/8時刻釋放電子，電子必將打到左極板上（）AC第8頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三練習：如圖所示，兩塊平行金屬板MN間的距離為d，兩板間電壓u隨時間t變化的規(guī)律如右圖所示電壓的絕對值為U0．t=0時刻M板的電勢比N板低．在t=0時刻有一個電子從M板處無初速釋放，經(jīng)過1.5個周期剛好到達N板．電子的電荷量為e，質(zhì)量為m．求：⑴該電子到達N板時的速率v．⑵在1.25個周期末該電子和N板間的距離sT/2TodNMU0u-U02Tt第9頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三解：⑴由題意知，電子在第一、三個T/2內(nèi)向右做初速為零的勻加速運動，第二個T/2內(nèi)向右做末速為零的勻減速運動。由知，這三段時間內(nèi)電子的位移是相同的。在第三個T/2內(nèi)對電子用動能定理：其中U=U0/3，得。⑵在第三個T/2初，電子的位置離N板d/3，在第三個T/2內(nèi)，電子做初速為零的勻加速運動，總位移是d/3，前一半時間內(nèi)的位移是該位移的1/4，為s/=d/12，因此這時離D板s=d/3-s/=d/4。第10頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三練習：如圖所示，A、B為水平放置的平行金屬板，板間距離為d（d遠小于板的長和寬）。在兩板之間有一帶負電的質(zhì)點P。已知若在A、B間加電壓U0，則質(zhì)點P可以靜止平衡。現(xiàn)在A、B間加上如圖24所示的隨時間t變化的電壓U。在t=0時質(zhì)點P位于A、B間的中點處且初速為0。已知質(zhì)點P能在A、B之間以最大的幅度上下運動而又不與兩板相碰，求圖中U改變的各時刻t1、t2、t3及tn的表達式。（質(zhì)點開始從中點上升到最高點或從最低點到最高點的過程中，電壓只改變一次。）

U2U0Ott1t2t3t4tn第11頁，講稿共13頁，2023年5月2日，星期三解：由已知可得：，因此在兩板間有電壓2U0時，質(zhì)點所受的合外力將是mg，方向豎直向上，加速度為g，方向豎直向上；而兩板間無電壓時，質(zhì)點所受的合外力也是mg，方向豎直向下，加速度為g，方向豎直向下。如右圖所示：為使質(zhì)點在兩板間以最大幅度運動，t=0開始應(yīng)使質(zhì)點先勻加速上升d/4到Q，再勻減速上升到M。設(shè)勻加速、勻減速的時間均為Δt1，，得；從上極板運動到下極板過程中，質(zhì)點先勻加速下降d/2到P，再勻減速下降到N。設(shè)勻加速、勻減速的時間均為Δt2，，得。按照題目要求，可知t1=；t2=2Δt1+Δt2=，

t3=2Δt