一、静电平衡 2、静电平衡 |
若带电粒子在电场中运动时，除电场力外没有其它外力的作用，这时电场力使带电粒子加速（或减速），速度发生变化，动能发生变化。根据动能定理，电量为q的带电粒子，从电位为 而电场力作功等于动能的增量，即 即电位能的减少量等于动能的增量。上式可改写为 这说明，带电粒子在电场中运动时，若除电场力外没有其它外力作用，则电位能和动能之和保持不变。这是涉及电位能时能量守恒定律的一种表现形式。 |
带电粒子在匀强电场中运动时，若初速度与场强方向平行，它的运动是匀加速直线运动，其加速度大小为 。若初速度与场强方向成某一角度 ，它的运动是类似于物体在重力场中的斜抛运动。若初速度与场强方向垂直，它的运动是类似于物体在重力场中的平抛运动，是x 轴方向的匀速直线运动和 y 轴方向的初速度为零的匀加速直线运动的叠加，在任一时刻，x 轴方向和y 轴方向的速度分别为
位置坐标分别为
从上两式中消去t，得带电粒子在电场中的轨迹方程
若带电粒子在离开匀强电场区域时，它在x轴方向移动了距离l，它在y轴方向偏移的距离为
这个偏移距离h与场强E成正比，只要改变电场强度的大小，就可以调节偏移距离。带电粒子进入无电场区域后，将在与原来运动方向偏离某一角度 的方向作匀速直线运动。可知
而
偏转角为
示波管中，就是利用上下、左右两对平行板（偏转电极）产生的匀强电场，使阴极射出的电子发生上下、左右偏转。改变平行板间的电压，就能改变平行板间的场强，使电子的运动发生相应的变化，从而改变荧光屏上亮点的位置。