带电粒子在电场中的加速

1、预备知识：一、带电粒子一、带电粒子物质微观结构中的基本粒子。物质微观结构中的基本粒子。 常用：质子、电子、氘核、常用：质子、电子、氘核、粒子（电荷、质粒子（电荷、质量量 ）电场中如不特别指明，常常忽略其重力。）电场中如不特别指明，常常忽略其重力。二、带电微粒：二、带电微粒： 常见：带电油滴、带电尘埃、带电小球等，其重常见：带电油滴、带电尘埃、带电小球等，其重力不能忽略。力不能忽略。电荷在电场中会受到电场力的作用，因此在科学技术上常用电荷在电场中会受到电场力的作用，因此在科学技术上常用电场来改变和控制带电粒子的运动。电场来改变和控制带电粒子的运动。应用大致可分为两个方面：应用大致可分为两个方面：

2、（1 1）利用电场使带电粒子加速。）利用电场使带电粒子加速。（2 2）利用电场使带电粒子偏转。）利用电场使带电粒子偏转。221mvqu mquv2dUEF带电粒子的加速带电粒子的加速1.1.加速过程时电场力做正功，加速过程时电场力做正功，电势能转化为动能的过程，电势能转化为动能的过程，因为电场力做功与路径无关，因为电场力做功与路径无关，所以利用电场加速粒子时，所以利用电场加速粒子时，无所谓电场是匀强电场还是无所谓电场是匀强电场还是非匀强电场。非匀强电场。功和能的关功和能的关系系动能定理。动能定理。 2022121mvmvqU若V0=02.对匀强电场也可运用对匀强电场也可运用牛顿运动定律牛顿运动

3、定律2.2.图中图中A A、B B是一对平行的金属板，在两极板间加上一周期为是一对平行的金属板，在两极板间加上一周期为T T的交变电压的交变电压u u ，A A板的电势板的电势U UA A=O=O，B B板的电势随时间的变化规律板的电势随时间的变化规律为：在为：在0 0到到T/2T/2的时间内的时间内U UB B=U=U0 0，（，（正的常数）；在正的常数）；在T/2T/2到到T T的时的时间内间内U UB B=-U=-U0 0 ，；在，；在T T到到3 3T/2T/2的时间内的时间内U UB B=U=U0 0 ；在；在3 3T/2T/2到到T T的时间的时间内内U UB B=-U=-U0 0

4、 ，现有一电子从，现有一电子从A A板上的小孔进入两板间的电场板上的小孔进入两板间的电场区内设电子的初速度和重力的影响均可忽略，则区内设电子的初速度和重力的影响均可忽略，则A A若电子是在若电子是在 t = 0 t = 0 时进入的，它将一直向时进入的，它将一直向B B板运动板运动B B若电子是在若电子是在 t =T/8t =T/8时刻进入的，它可能时而向时刻进入的，它可能时而向B B板运动，板运动， 时而向时而向A A板运动，最后打到板运动，最后打到B B板上板上C C若电子是在若电子是在 t = 3T/8t = 3T/8时刻进入的，它可能时而向时刻进入的，它可能时而向B B板运动，板运动，

5、时而向时而向A A板运动，最后打到板运动，最后打到B B板上板上D D若电子是在若电子是在 t = T t = T 时刻进入的，它可能时而向时刻进入的，它可能时而向B B板，时而板，时而向向A A板运动板运动1如图所示，如图所示，A、B为平行金属板，它们之间的距离为为平行金属板，它们之间的距离为d，在在A板的缺口板的缺口C的正上方距离为的正上方距离为h的的P处，有一静止的处，有一静止的质量为质量为m带电量为带电量为q的液滴从的液滴从P处由静止开始自由落下，处由静止开始自由落下，若要使液滴不落在若要使液滴不落在B板上，两板间场强至少为多大？两板上，两板间场强至少为多大？两板间的电势差至少为多大？板间的电势差至少为多大？（1）若保持两极板间的电压不变，仅使）若保持两极板间的电压不变，仅使A板向上（下）板向上（下）平移一小段距离，其它条件不变，质点的