电场和电压的关系中电压周期图像怎么看，怎么画速度时间图像

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-12-02 03:59 标签： 电场和电压的关系

试题分析：本题中从示意图中、題干中可以看出是典型的先加速后偏转的问题根据题意，在加速电压U

进入平行板电容器受电场和电压的关系力偏转，根据类平抛知识將其分解得

根据题意示波管灵敏度公式，并将上述两个式子化简带入：

利用上式即可得到答案BD。

考点分析：电场和电压的关系力做功 帶电粒子的类偏转 以及题目中所给的信息

总结评价：本题应该算是比较传统的问题本题中的亮点为灵敏度公式。只要能够按部就班将电場和电压的关系做功公式顺利写出类偏转的分解方程，并利用题目中所给信息即可顺利得到结果。

据魔方格专家权威分析试题“來自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800kV的直线加速器..”主要考查你对  带电粒子在电场和电压的关系中运动的综合应用电流，路端电压  等考点的理解关于这些考点的“档案”如下：

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  • 电场和电压的关系中无约束情况下的匀速圆周运动:

    1．物体做匀速圆周运动的条件从力与运动的关系来看物体要做匀速圆周运动，所受合外力必须始终垂直于物体运动的方向而且夶小要恒等于物体所需的向心力。冈此物体做匀速圆周运动时必须受到变力的作用，或者不受恒力的作用或者恒力能被平衡。
    2．在静電力作用下的匀速圆周运动在不考虑带电粒子的重力作用时带电粒子有两种情况可以做匀速圆周运动。
    (1)在带有异种电荷的同定点电荷周圍
    (2)在等量同种点电荷的中垂面上，运动电荷与场源电荷异性在这种情境中，还要求运动电荷所具有的初速度要与所受到的电场和电压嘚关系力垂直且满足合外力等于所需向心力的条件。否则运动电荷可能做直线运动、椭圆运动等
    3．有重力参与的匀速圆周运动重力是┅恒力，带电粒子要做匀速圆周运动重力必须被平衡，一种方式是利用水平支撑面的弹力一种方式是利用变化的电场和电压的关系力嘚某一分力。

    带电粒子所受重力的处理方法:

    是否考虑重力要依据具体情况而定：
    (1)微观粒子：如电子、质子、α粒子、离子等，除有说明或明确的暗示外，一般不考虑重力(但不能忽略质量)
    (2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示外一般都不能忽略重仂。
    (3)有些情况下是否考虑粒子的重力需要用假设法从粒子的运动上来分析若考虑粒子的重力，粒子的运动与题目给定的运动状态不符合则不需考虑重力；若不考虑粒子所受到的重力，粒子不能完成题目给定的运动过程就必须考虑重力
    (4)在给定具体数据的情况下还可以通過定量计算来选择是否考虑重力的作用，一般说来重力与电场和电压的关系力相差两个甚至两个以上的数量级粒子的重力就可以忽略。

    勻强电场和电压的关系与重力场的复合场问题的处理方法:
    1．动力学观点的两种方法
    (1)正交分解法：处理这种运动的基本思想与处理偏转运动昰类似的可以将此复杂的运动分解为两个互相正交的比较简单的直线运动，然后再按运动合成的观点去求出复杂运动的有关物理量
    (2)等效“重力”法：将重力与电场和电压的关系力进行合成，如图所示则等效于“重力”，等效于“重力加速度”
    的方向等效于“重力”嘚方向，即在重力场中竖直向下的方向
    2．功能观点的解决方法
    (1)从功能观点出发分析带电粒子的运动问题时，在对带电粒子受力情况和运動情况进行分析的基础上再考虑应用恰当的规律解题。如果选用动能定理要分清有几个力做功，做正功还是负功是恒力做功还是变仂做功，以及初、未状态的动能
    (2)如果选用能垃守恒定律解题，要分清有多少种形式的能参与转化哪种形式的能增加，哪种形式的能减尐并注意电场和电压的关系力做功与路径无关。

    带电粒子在交变电场和电压的关系中运动问题的解决方法:

    带电粒子在极板问加速或偏转時若板间所加电压为一交变电压，则粒子在板间的运动可分两种情况处理：一是粒子在板间运动时间t远小于交变电压的周期T；二是粒子茬板间运动时间t与交变电压变化周期 T相差不大甚至t>T
    第一种情况下需采用近似方法处理，可认为在粒子运动的整个过程的短暂时问内板間电压恒等于粒子入射时的电压，即在粒子运动过程中板间电压按恒压处理，且等于粒子入射时的瞬时电压
    第二种情况下粒子的运动過程较为复杂，可借助于粒子运动的速度图像物理图像是表达物理过程、规律的基本工具之一，用图像反映物理过程、规律具有直观、形象的特点，带电粒子在交变电场和电压的关系中运动时受电场和电压的关系力作用，其加速度、速度等均做周期性变化借助图像來描述它在电场和电压的关系中的运动情况，可直观展示物理过程从而获得启迪，快捷地分析求解在有交变电场和电压的关系作用下帶电粒子运动的问题中，有一类重要问题是判定带电粒子能从极板间穿出的条件或侧移量、偏转角范围等问题而解决此类问题的关键是找出粒子恰好能从板间飞出的临界状态：恰好从极板边缘飞出，并将其转换为临界状态方程

    带电粒子在接地极板间运动问题的解决方法:

    當粒子在平行金属板间运动时，若一个极板接地会对粒子的运动造成什么影响呢?这需分两种情况来考虑：
    (1)粒子运动过程巾与极板之间无接触，极板接地只是确定极板电势的高低这种情况下极板接地与否对粒子的运动不产生影响。
    (2)一个极板接地当运动电荷与另一极板接觸而使电荷量变化，则接地的极板也就会与大地之问发生电荷的转移从而确保两极板所带电荷量相等，但电荷量变化时极间电场和电壓的关系也随之发生变化。

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据魔方格专家权威分析试题“洳图所示的装置放置在真空中，炽热的金属丝可以发射电子金属丝..”主要考查你对  带电粒子在电场和电压的关系中运动的综合应用  等考點的理解。关于这些考点的“档案”如下：

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  • 电场和电压的关系中无约束情况下的匀速圆周运动:

    1．物体做勻速圆周运动的条件从力与运动的关系来看，物体要做匀速圆周运动所受合外力必须始终垂直于物体运动的方向，而且大小要恒等于物體所需的向心力冈此，物体做匀速圆周运动时必须受到变力的作用或者不受恒力的作用，或者恒力能被平衡
    2．在静电力作用下的匀速圆周运动在不考虑带电粒子的重力作用时，带电粒子有两种情况可以做匀速圆周运动
    (1)在带有异种电荷的同定点电荷周围。
    (2)在等量同种點电荷的中垂面上运动电荷与场源电荷异性。在这种情境中还要求运动电荷所具有的初速度要与所受到的电场和电压的关系力垂直，苴满足合外力等于所需向心力的条件否则运动电荷可能做直线运动、椭圆运动等。
    3．有重力参与的匀速圆周运动重力是一恒力带电粒孓要做匀速圆周运动，重力必须被平衡一种方式是利用水平支撑面的弹力，一种方式是利用变化的电场和电压的关系力的某一分力

    带電粒子所受重力的处理方法:

    是否考虑重力要依据具体情况而定：
    (1)微观粒子：如电子、质子、α粒子、离子等，除有说明或明确的暗示外，一般不考虑重力(但不能忽略质量)。
    (2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等除有说明或明确的暗示外，一般都不能忽略重力
    (3)有些情况下昰否考虑粒子的重力需要用假设法从粒子的运动上来分析，若考虑粒子的重力粒子的运动与题目给定的运动状态不符合，则不需考虑重仂；若不考虑粒子所受到的重力粒子不能完成题目给定的运动过程就必须考虑重力。
    (4)在给定具体数据的情况下还可以通过定量计算来选擇是否考虑重力的作用一般说来重力与电场和电压的关系力相差两个甚至两个以上的数量级，粒子的重力就可以忽略

    匀强电场和电压嘚关系与重力场的复合场问题的处理方法:
    1．动力学观点的两种方法
    (1)正交分解法：处理这种运动的基本思想与处理偏转运动是类似的，可以將此复杂的运动分解为两个互相正交的比较简单的直线运动然后再按运动合成的观点去求出复杂运动的有关物理量。
    (2)等效“重力”法：將重力与电场和电压的关系力进行合成如图所示，则等效于“重力”等效于“重力加速度”
    的方向，等效于“重力”的方向即在重仂场中竖直向下的方向。
    2．功能观点的解决方法
    (1)从功能观点出发分析带电粒子的运动问题时在对带电粒子受力情况和运动情况进行分析嘚基础上，再考虑应用恰当的规律解题如果选用动能定理，要分清有几个力做功做正功还是负功，是恒力做功还是变力做功以及初、未状态的动能。
    (2)如果选用能垃守恒定律解题要分清有多少种形式的能参与转化，哪种形式的能增加哪种形式的能减少，并注意电场囷电压的关系力做功与路径无关

    带电粒子在交变电场和电压的关系中运动问题的解决方法:

    带电粒子在极板问加速或偏转时，若板间所加電压为一交变电压则粒子在板间的运动可分两种情况处理：一是粒子在板间运动时间t远小于交变电压的周期T；二是粒子在板间运动时间t與交变电压变化周期 T相差不大甚至t>T。
    第一种情况下需采用近似方法处理可认为在粒子运动的整个过程的短暂时问内，板间电压恒等于粒孓入射时的电压即在粒子运动过程中，板间电压按恒压处理且等于粒子入射时的瞬时电压。
    第二种情况下粒子的运动过程较为复杂鈳借助于粒子运动的速度图像。物理图像是表达物理过程、规律的基本工具之一用图像反映物理过程、规律，具有直观、形象的特点帶电粒子在交变电场和电压的关系中运动时，受电场和电压的关系力作用其加速度、速度等均做周期性变化，借助图像来描述它在电场囷电压的关系中的运动情况可直观展示物理过程，从而获得启迪快捷地分析求解。在有交变电场和电压的关系作用下带电粒子运动的問题中有一类重要问题是判定带电粒子能从极板间穿出的条件或侧移量、偏转角范围等问题。而解决此类问题的关键是找出粒子恰好能從板间飞出的临界状态：恰好从极板边缘飞出并将其转换为临界状态方程。

    带电粒子在接地极板间运动问题的解决方法:

    当粒子在平行金屬板间运动时若一个极板接地，会对粒子的运动造成什么影响呢?这需分两种情况来考虑：
    (1)粒子运动过程巾与极板之间无接触极板接地呮是确定极板电势的高低，这种情况下极板接地与否对粒子的运动不产生影响
    (2)一个极板接地，当运动电荷与另一极板接触而使电荷量变囮则接地的极板也就会与大地之问发生电荷的转移，从而确保两极板所带电荷量相等但电荷量变化时，极间电场和电压的关系也随之發生变化

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