习题课：带电粒子在电场中的运动

[学习目标]　1.会利用动力学和功能观点分析带电粒子在电场中的直线运动.2.会利用运动的合成与分解方法分析带电粒子在电场中的类平抛运动.3.会分析带电粒子在交变电场及复合场中的运动.

一、带电粒子在电场中的直线运动

1.带电粒子在电场中做直线运动

(1)匀速直线运动：此时带电粒子受到的合外力一定等于零，即所受到的电场力与其他力平衡.

(2)匀加速直线运动：带电粒子受到的合外力与其初速度方向同向.

(3)匀减速直线运动：带电粒子受到的合外力与其初速度方向反向.

2.讨论带电粒子在电场中做直线运动(加速或减速)的方法：

(1)力和加速度方法--牛顿运动定律、匀变速直线运动公式；

(2)功和能方法--动能定理；

(3)能量方法--能量守恒定律.

例1　如图1所示，水平放置的A、B两平行板相距h，上板A带正电，现有质量为m、带电荷量为＋q的小球在B板下方距离B板为H处，以初速度v0竖直向上从B板小孔进入板间电场.

图1

(1)带电小球在板间做何种运动？

(2)欲使小球刚好打到A板，A、B间电势差为多少？

答案　(1)匀减速直线运动　

(2)

解析　(1)带电小球在电场外只受重力的作用做匀减速直线运动，在电场中受重力和静电力作用做匀减速直线运动.

(2)整个运动过程中重力和静电力做功，由动能定理得－mg(H＋h)－qUAB＝0－mv02

解得UAB＝.

二、带电粒子在电场中的类平抛运动

1.分析带电粒子在电场中做类平抛运动的方法：利用运动的合成与分解把曲线运动转换为直线运动.利用的物理规律有：牛顿运动定律结合运动学公式、动能定理、功能关系等.