带电粒子偏转全部公式


类平抛运动研究

运动性质:平抛运动类似性质。

重要结论:

速度偏角的正切值是位移偏角正切值的两倍。

速度反向延长线交于初速度方向位移的中点。

1. 粒子在偏转电场中的运动

设带电粒子的质量为m,电荷量为正q,以初速度v₀垂直偏转电场中。若电场电压为U,电场板长为L₁,间距为d,离开电场后沿直线打在荧光屏上的P点,如图所示。

(1) 粒子离开电场时的偏转距离。

(2) 粒子离开电场时的偏转角。

(3) 粒子在荧光屏上的偏转距离。

运用速度偏角与位移偏角关系及相似三角形法进行分析。

(4) 粒子的运动轨迹及比荷对轨迹的影响。

2. 无初速度带电粒子在电场中的运动

无初速度的电子经加速电场加速后垂直偏转电场中。加速电场电压为U₀,偏转电场电压为U,其他参数如上所述。

(1) 电子经加速电场后的速度。

(2) 粒子离开偏转电场时的偏转距离。

(3) 粒子偏转角。

(4) 粒子在荧光屏上的偏转距离。

荷质比q/m不同的混合带电粒子在相同电场中不能分离。

例题解析:

例一:α粒子和质子以相同速度垂直偏转电场,分析其冲量、偏转距离和偏转角等差异。

例二:喷墨打印机打印头结构简图分析,探讨如何通过调整参数来缩小字迹。

例三:正方形区域内粒子的运动轨迹及与速度关系分析。

例四:一静止中性微粒成带电微粒,分析其速度、电场力做功功率及两微粒间距离。