习题课2　带电粒子在电场中的运动

　　[学习目标]　1.会利用动力学的观点解答带电粒子在电场中的运动问题.2.会分析带电粒子在电场中运动的能量转化情况.3.掌握带电粒子在复合场中运动问题的分析方法．

　　[合 作 探 究·攻 重 难]

带电粒子在电场中的直线运动问题 　　1.运动状态：带电粒子只要沿电场方向进入电场(不管是否为匀强电场)，若只受静电力，就会加速(或减速)．

　　2．处理方法：用功能观点分析求解比较方便，粒子动能的变化量等于电势能的变化量的负值(或等于静电力做的功)，即qU＝mv－mv.

　　反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似．如图所示，在虚线MN两侧存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A点在静电力作用下由静止开始沿直线在A、B两点间往返运动．已知电场强度E1＝2.0×103 N/C和E2＝4.0×103 N/C，方向如图所示．带电微粒的质量m＝1.0×10－20 kg，所带电荷量q＝－1.0×10－9 C，A点距虚线MN的距离d1＝1.0 cm，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应．求：

　　(1)B点距虚线MN的距离d2；

　　(2)带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t.

　　【解析】　(1)带电微粒从A点运动到B点的过程中，由动能定理有

　　|q|E1d1－|q|E2d2＝0

　　解得d2＝d1＝0.50 cm.

　　(2)设微粒在虚线MN两侧的加速度大小分别为a1、a2，由牛顿第二定律有

|q|E1＝ma1