2功能观点:首先对带电粒子受力分析,再分析运动形式,然后根据具体情况选用公式计算。
①若选用动能定理,则要分清有多少个力做功,是恒力做功还是变力做功,同时要明确初、末状态及运动
过程中的动能的增量。
②若选用能量守恒定律,则要分清带电粒子在运动中共有多少种能量参与转化,哪些能量是增加的,哪些
能量是减少的。
【典型例题】多选如图所示,氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速
电场E1,之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转,最后打在屏上。整个装置处于真空中,不计粒
子重力及其相互作用,那么
A.偏转电场E2对三种粒子做功一样多B.三种粒子打到屏上时的速度一样大C.三种粒子运动到屏上所用时间相同D.三种粒子一定打到屏上的同一位置【审题指导】
1氕、氘、氚核三种粒子的质量之比为1∶2∶3,电荷量之比为1∶1∶1。2三粒子在加速电场中做匀加速直线运动,在偏转电场中做类平抛运动,在偏转电场与屏之间粒子做匀速直线运动。
【答案】AD
【解析】根据动能定理有qE1d=12mv12,得三种粒子经加速电场加速后获得的速度v1=
2qE1d。在偏转m
电场中,由l=v1t2及y=12qmE2t22得,带电粒子经偏转电场的侧位移y=4EE21l2d,则三种粒子在偏转电场中的侧
位移大小相等,又三种粒子带电荷量相同,根据W=qE2y得,偏转电场E2对三种粒子做功一样多,选项A
正确。根据动能定理,qE1d+qE2y=12mv22,得到粒子离开偏转电场E2打到屏上时的速度v2=
2
qE1d+qE2ym
,由于三种粒子的质量不相等,故v2不一样大,选项B错误。粒子打在屏上所用的时
f间t=
dv1
+Lv1′=2vd1+Lv1′L′为偏转电场左端到屏的水平距离,由于v1不一样大,所以三种粒子打在屏上的
2
时间不相同,选项C错误。根据vy=qmE2t2及ta
θ=vv1y得,带电粒子的偏转角的正切值ta
θ=2EE21ld,即三种带电粒子的偏转角相等,又由于它们的侧位移相等,故三种粒子打到屏上的同一位置,选项D正确。
★重难点四、带电粒子在交变电场中运动★
1.此类题型一般有三种情况:一是粒子做单向直线运动一般用牛顿运动定律求解;二是粒子做往返运动一
般分段研究;三是粒子做偏转运动一般根据交变电场的特点分段研究。
2.分析时从两条思路出发:一是力和运动的关系,根据牛顿第二定律及运动学规律分析;二是功能关系。
3.注重全面分析分析受力特点和运动规律,抓住粒子的运动具有周期性和在空间上具有对称性的特征,
求解粒子运动过程中的速度r