2017高考物理电场知识点讲解:带电粒子在电场中的运动。
1.带电粒子在电场中的加速
这是一个实际应用问题。电量为Q的带电粒子被电位差为U的静电场加速后,根据动能定理和电场力的做功公式可以得出带电粒子获得的速度是可见的,最终速度与带电粒子本身的性质(q/m)有关。这和重力场对重物的加速是不同的。
2.带电粒子在电场中的偏转
如图1-36,质量为m的负电荷-q以初速度v0平行于两块金属板进入电场。设两块板的电位差为u,板长为l,板间距离为d,带电粒子在电场中做的是类似于平抛的运动。
(1)带电粒子通过电场所需的时间(可以根据带电粒子在平行于金属板的方向上的匀速直线运动来计算)
(2)带电粒子的加速(带电粒子在垂直于金属板的方向做匀加速直线运动)
(3)离开电场时垂直于金属板方向上的分量速度
(4)电荷离开电场时偏转角的正切值。
3.处理带电粒子在电场中运动的思维方法。
(1)动力学观点
这类问题基本上是运动学、动力学、静电学的综合问题。处理问题的重点是区分不同的物理过程,找出物体在不同物理过程中的受力和运动性质,选择相应的物理规律。可以用来处理这类问题的物理定律有: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
变力带电体的运动必须用功能观点来处理。即使都是恒力问题,从泛函的角度来处理,往往也是简洁的。具体方法常用两种方式:
①利用动能定理。
②利用能量守恒定律包括静电势能和内能。
说明了在这类问题的装药应力分析中,经常涉及到是否要考虑“重力”的问题。一般分为三种情况:
①对于电子、质子、原子核和(正负)离子等带电粒子,不考虑重力的影响;(2)根据问题中给出的数据,先估算重力mg和电场力qE的值,如果mg重力;
(3)根据题意,有些问题往往隐含着必须考虑重力,如带电粒子、带电液滴、带电粒子、带电球等。总之,处理问题要具体问题具体分析。