Question

2017高考物理电场知识点讲解：带电粒子在电场中的运动

Answer 1

1.带电粒子在电场中的加速
　　这是一个有实际意义的应用问题。电量为q的带电粒子由静止经过电势差为U的电场加速后，根据动能定理及电场力做功公式可求得带电粒子获得的速度大小为可见，末速度的大小与带电粒子本身的性质(q/m)有关。这点与重力场加速重物是不同的。
　　2.带电粒子在电场中的偏转
　　如图1-36所示，质量为m的负电荷-q以初速度v0平行两金属板进入电场。设两板间的电势差为U，板长为L，板间距离为d。则带电粒子在电场中所做的是类似平抛的运动。
　　(1)带电粒子经过电场所需时间(可根据带电粒子在平行金属板方向做匀速直线运动求)
　　(2)带电粒子的加速度(带电粒子在垂直金属板方向做匀加速直线运动)
　　(3)离开电场时在垂直金属板方向的分速度
　　(4)电荷离开电场时偏转角度的正切值
　　3.处理带电粒子在电场中运动问题的思想方法
(1)动力学观点
　　这类问题基本上是运动学、动力学、静电学知识的综合题。处理问题的要点是要注意区分不同的物理过程，弄清在不同物理过程中物体的受力情况及运动性质，并选用相应的物理规律。 能用来处理该类问题的物理规律主要有：牛顿定律结合直线运动公式;动量定理;动量守恒定律。
　　(2)功能观点
　　对于有变力参加作用的带电体的运动，必须借助于功能观点来处理。即使都是恒力作用问题，用功能观点处理也常常显得简洁。具体方法常用两种：
　　①用动能定理。
　　②用包括静电势能、内能在内的能量守恒定律。
　　【说明】 该类问题中分析电荷受力情况时，常涉及“重力”是否要考虑的问题。一般区分为三种情况：
　　①对电子、质子、原子核、(正、负)离子等带电粒子均不考虑重力的影响; ②根据题中给出的数据，先估算重力mg和电场力qE的值，若mg重力;
　　③根据题意进行分析，有些问题中常隐含着必须考虑重力的情况，诸如“带电颗粒”、“带电液滴”、“带电微粒”、“带电小球”等带电体常常要考虑其所受的重力。总之，处理问题时要具体问题具体分析。