习题课三带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的直线运动2.加速问题处理的方法和思路[精典示例][例1]一个电子(质量为9.1×10－31kg，电荷量为1.6×10－19C)以v0＝4.0×107m/s的初速度沿着匀强电场的电场线方向飞入匀强电场，已知电场强度大小E＝2.0×105N/C，不计重力，求：(1)电子在电场中运动的加速度大小；(2)电子进入电场的最大距离；(3)电子进入电场最大距离的一半时的动能。解析(1)电子沿电场线的方向飞入，仅受电场力作用，做匀减速运动，由牛顿第二定律得：qE＝ma，图1答案BD带电粒子在电场中的偏转4.带电粒子偏转的两个结论[精典示例][例2]如图4所示，粒子发生器发射出一束质量为m，电荷量为q的粒子，从静止经加速电压U1加速后获得速度v0，并沿垂直于电场方向射入两平行板中央，受偏转电压U2作用后，以某一速度离开电场，已知平行板长为L，两板间距离为d，求：(2)粒子在偏转电场中水平方向做匀速直线运动，运动时间为t，且L＝v0t[针对训练2]一束电子流在经U＝5000V的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图5所示。若两板间距离d＝1.0cm，板长l＝5.0cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最大能加多大电压？即要使电子能飞出，两极板上所加电压最大为400V。答案400V1.当空间存在交变电场时，粒子所受电场力方向将随着电场方向的改变而改变，粒子的运动性质也具有周期性。2.研究带电粒子在交变电场中的运动需要分段研究，并辅以v－t图像，特别注意带电粒子进入交变电场时的时刻及交变电场的周期。[精典示例][例3]如图6甲所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为U0，电容器板长和板间距离均为L＝10cm，下极板接地，电容器右端到荧光屏的距离也是L＝10cm，在电容器两极板间接一交变电压，上极板的电势随时间变化的图像如图乙所示。(每个电子穿过平行板的时间都极短，可以认为电压是不变的)求：(1)在t＝0.06s时刻，电子打在荧光屏上的何处；(2)荧光屏上有电子打到的区间有多长？答案(1)打在屏上的点位于O点上方，距O点13.5cm(2)30cm[针对训练3](多选)带正电的微粒放在电场中，场强的大小和方向随时间变化的规律如图7所示。带电微粒只在电场力的作用下由静止开始运动，则下列说法中正确的是()解析设粒子的速度方向、位移方向向右为正，作出粒子的v－t图像如图所示。由图可知选项B、D正确。答案BD图8答案D2.(带电粒子的偏转)如图9所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出，现在使电子入射速度变为原来的两倍，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板的间距应变为原来的()答案C3.(带电粒子在交变电场中的运动)(多选)如图10甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力)，两板间距离足够大。当两板间加上如图乙所示的交变电压后，下列四个选项中的图像，反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是()答案AD4.(带电粒子的“加速＋偏转”)如图11所示，有一电子(电量为e)经电压U0加速后，进入两板间距为d、电压为U的平行金属板间。若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿过电场，求：OfficeTMGThankYou!