高二物理知识点:电学基础知识
(平衡问题,加速问题,偏转问题)
1、基本粒子不计重力
但不是不计质量,如质子,电子,α粒子,氕,氘,氚,带电微粒、带电油滴、带电小球一般情况下都要计算重力。
2、平衡问题:
电场力与重力的平衡问题。mg=Eq
3、加速问题
(1)由牛顿第二定律解释,带电粒子在电场中加速运动(不计重力),只受电场力Eq,粒子的加速度为a=Eq/m,若两板间距离为d,则
(2)由动能定理解释,
可见加速的末速度与两板间的距离d无关,只与两板间的电压有关,但是粒子在电场中运动的时间不一样,d越大,飞行时间越长。
4、偏转问题——类平抛运动
在垂直电场线的方向:粒子做速度为v0匀速直线运动。
在平行电场线的方向:粒子做初速度为0、加速度为a的匀加速直线运动
带电粒子若不计重力,则在竖直方向粒子的加速度
带电粒子做类平抛的水平距离,若能飞出电场水平距离为L,若不能飞出电场则水平距离为x
带电粒子飞行的时间:t=x/v0=L/v0——————○1
粒子要能飞出电场则:y≤d/2————————○2
粒子在竖直方向做匀加速运动:———○3
粒子在竖直方向的分速度:——————○4
粒子出电场的速度偏角:——————○5
由○1○2○3○4○5可得:
飞行时间:t=L/vO竖直分速度:
侧向偏移量:偏向角:
飞行时间:t=L/vO
侧向偏移量:y’=
偏向角:
在这种情况下,一束粒子中各种不同的粒子的运动轨迹相同。即不同粒子的侧移量,偏向角都相同,但它们飞越偏转电场的时间不同,此时间与加速电压、粒子电量、质量有关。如果在上述例子中粒子的重力不能忽略时,只要将加速度a重新求出即可,具体计算过程相同