如图为某一径向电场的示意图,电场强度大小可表示为 , a 为常量。比荷相同的两粒子在半径 r 不同的圆轨道运动。不考虑粒子间的相互作用及重力,则( )
A .轨道半径 r 小的粒子角速度一定小
B .电荷量大的粒子的动能一定大
C .粒子的速度大小与轨道半径 r 一定无关
D .当加垂直纸面磁场时,粒子一定做离心运动
BC
【详解】 A .根据电场力提供向心力可得
解得
可知轨道半径 r 小的粒子角速度大,故 A 错误;
BC .根据电场力提供向心力可得
解得
又
联立可得
可知电荷量大的粒子的动能一定大,粒子的速度大小与轨道半径 r 一定无关,故 BC 正确;
D .磁场的方向可能垂直纸面向内也可能垂直纸面向外,所以粒子所受洛伦兹力方向不能确定,粒子可能做离心运动,也可能做近心运动,故 D 错误。
故选 BC 。
带电粒子在电场中的直线运动:
(1)如不计重力,电场力就是粒子所受合外力,粒子做直线运动时的要求有:
①对电场的要求:或是匀强电场,或不是匀强电场但电场的电场线有直线形状。
②对初始位置的要求:在匀强电场中任一点开始运动都可以,在非匀强电场中带电粒子的初始位置必须在直线形的电场线上。
③对初速度的要求:初速度或为零,或不为零但与所在的电场线共线。
(2)粒子在电场中做直线运动的处理方法有两种:
①将牛顿第二定律与运动学公式结合求解,这种方法只能用在匀强电场中。不考虑重力时,常用的基本方程有:
等.
②由动能定理求解不涉及时间的问题,这种方法对匀强电场、非匀强电场均适用。不考虑重力时,基本方程为:
需要特别注意的是式中U是质点运动中所经历的始末位置之间的电势差,而不一定等于题目中给定的电压,如带电粒子从电压为U的两板中点运动到某一极板上时,经历的电压仅是
1、在匀强电场中的加速问题,一般属于物体受恒力(重力一般不计)作用运动问题。处理的方法有两种:
①根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解:,
,
;
②根据动能定理与电场力做功,运动学公式结合求解:。
2、在非匀强电场中的加速问题,一般属于物体受变力作用运动问题。处理的方法只能根据动能定理与电场力做功,运动学公式结合求解:。
登录并加入会员可无限制查看知识点解析