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1、电学模型电学模型力学分析力学分析带电粒子在电场中带电粒子在电场中势必受到势必受到电场力电场力(根据题意,可能(根据题意,可能还有其他力)还有其他力)物体的初速度和受物体的初速度和受的合外力决定了物的合外力决定了物体的运动情况。体的运动情况。1.1.电子、质子、离子电子、质子、离子等微观带电等微观带电粒子所受重力一般远小于粒子所受重力一般远小于电场力,重力可以忽略(电场力,重力可以忽略(有说明或暗示除外)有说明或暗示除外)。注意:注意:忽略粒子的重力并不是忽略粒子的质量忽略粒子的重力并不是忽略粒子的质量.提取题目信息的几点注意:提取题目信息的几点注意:2.2.带电微粒带电微粒:如带电小球、液滴、
2、油滴、尘埃等。除非有:如带电小球、液滴、油滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外,一般都考虑重力。说明或明确的暗示以外,一般都考虑重力。3.3.某些某些带电体带电体是否考虑重力,要根据题目暗示或运动状态是否考虑重力,要根据题目暗示或运动状态来判定来判定匀变速直线运动匀变速直线运动加速、减速加速、减速匀变速曲线运动匀变速曲线运动偏转偏转1.平衡平衡(F合合=0)2.匀变速运动匀变速运动(F合合0)静止静止匀速直线运动匀速直线运动例题一:如图,带电粒子在电场中处于静止状态,该粒子例题一:如图,带电粒子在电场中处于静止状态,该粒子带正电还是负电带正电还是负电?+-F电电若带电粒子在电场中所受合力为零
3、时,即若带电粒子在电场中所受合力为零时,即F F合合0 0时,粒子将时,粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。保持静止状态或匀速直线运动状态。mg带电粒子处于静止状态,带电粒子处于静止状态,所受电场力必为竖直向上。所受电场力必为竖直向上。又因为场强方向竖直向下,又因为场强方向竖直向下,所以带电体带负电。所以带电体带负电。若粒子在电场中做匀速直线运动呢?若粒子在电场中做匀速直线运动呢?若带电粒子在电场中所受合力不为零,当若带电粒子在电场中所受合力不为零,当V V0 0与合力方向在同与合力方向在同一直线上时,粒子将做匀变速直线运动。一直线上时,粒子将做匀变速直线运动。qUm+d d-由正极板到负极
4、板,设到达负极由正极板到负极板,设到达负极板的速度为板的速度为v,v,不计重力,过程中不计重力,过程中只有电场力做功,根据动能定理只有电场力做功,根据动能定理 :+-电子枪射出电子(不计重力),请问电子在各个区域的运动情况?电子枪射出电子(不计重力),请问电子在各个区域的运动情况?若要电子能通过电场,能电子枪发射的速度至少要达到多大?若要电子能通过电场,能电子枪发射的速度至少要达到多大?电子枪电子枪V0 0若带电粒子在电场中所受合力不为零,当若带电粒子在电场中所受合力不为零,当V V0 0与合力方向不在与合力方向不在同一直线上时,粒子将做匀变速曲线运动。同一直线上时,粒子将做匀变速曲线运动。V
5、0 0V0 0 ld+-+Uv0q、mF+vv0vyy偏转角偏转角侧移侧移若射入的是质子,那么质子的运动情况如何?若射入的是质子,那么质子的运动情况如何?x类平抛运动类平抛运动水平方向上,做匀速直线运动,有:水平方向上,做匀速直线运动,有:竖直方向上,受电场力作用,做匀加竖直方向上,受电场力作用,做匀加速直线运动,有:速直线运动,有:联立三式可得:联立三式可得:推论推论推论推论:带电粒子垂直进入偏转电场,离开电场时:带电粒子垂直进入偏转电场,离开电场时:带电粒子垂直进入偏转电场,离开电场时:带电粒子垂直进入偏转电场,离开电场时,粒子好象是从入射线中点直接射出来的粒子好象是从入射线中点直接射出来
6、的。xx推论推论推论推论:速度偏向角:速度偏向角:速度偏向角:速度偏向角 和位移偏向角和位移偏向角和位移偏向角和位移偏向角 的关系的关系的关系的关系一一个个电电荷荷量量为为-q-q质质量量为为m m的的带带电电粒粒子子,由由静静止止进进入入一一个个电电压压为为U U1 1的的加加速速电电场场加加速速后后,又又垂垂直直进进入入一一个个电电压压为为U U2 2的的偏偏转转电电场场,经经偏偏转转电电场场偏偏转转后后打打在在荧荧光光屏屏上上,整整个个装装置置如如图图示示.(不不计计粒粒子子的的重力重力).).求求:(1):(1)出偏转电场时的偏移距离出偏转电场时的偏移距离y y;(2)(2)出偏转电场时的偏转角;出偏转电场时的偏转角;(3)(3)打在荧光屏上时的偏移距离打在荧光屏上时的偏移距离Y.Y.v0+-U2 d lvyvy_+U1-qmv0OYL