Lý thuyết và lời giải đề cương vldt

lOMoARcPSD|59912989
II. Một số bài toán chuyển động của hạt tích điện trong điện trường và từ trường 1.
Chuyển động của hạt tích điện trong điện trường đều  q  
Phương trình chuyển động của hạt: d  v m  qE E dt  
 r t  t  r 0 
Với điều kiện ban đầu: 0  
v t  t   v 0  0
Vận tốc của hạt:    Fe t   q   q v  v   Edt v  v  E t  t 0  0  0 t m m 0
Tọa độ của hạt: t       q 
r  r   dt v
r  r  v t  t  E t  t 0 0  0   0 2 0 t0 2m
Downloaded by Hoang Minh (vainglory1622006@gmail.com) 1
Câu 1: Chuyển động của hạt tích điện trong chân không:
a. Phương trình chuyển động của hạt tích điện trong điện trường và
từ trường không đổi:
Hạt tích điện có khối lượng m, điện tích +q,
vận tốc v trong điện trường và từ trường sẽ
chịu tác dụng của lực:    
F  qE  q(v  B)  Nhận xét:
 Sự biến đổi động năng của hạt gây ra bởi điện trường , từ trường
tĩnh chỉ làm thay đổi hướng chuyển động của hạt.
 Năng lượng toàn phần của hạt được bảo toàn
 Khi điện tích chuyển động trong trường tĩnh điện thì sự thay đổi
động năng của hạt được xác định bởi hiệu điện thế U. q v 2 
U Nếu hạt là điện tử: v 5  1 . 6 0 U m
b. Chuyển động của hạt tích điện trong điện trường đều:
Xét trường hợp đơn giản và thông dụng nhất: Chuyển động của chùm
điện tử trong tụ điện phẳng là hai bản lái tia của ống tia điện tử trong máy dao động kí điện tử. Tụ điện có:  Chiều dài l1
 Khoảng cách giữa hai bản tụ là d
 Hiệu điện thế giữa hai bản tụ là Uk
 Điện trường giữa hai bản tụ là U E k  d
 U0 - Điện thế của cực gia tốc lOMoARcPSD|59912989
II. Một số bài toán chuyển động của hạt tích điện trong điện trường và từ trường 1.
Chuyển động của hạt tích điện trong điện trường đều
Trong vùng tác dụng của điện trường:
 Quỹ đạo của điện tử là một đường parabol phẳng.
 Quỹ đạo của điện tử không phụ thuộc vào các đặc trưng của hạt ( khối lượng, điện
tích) với U , U cho trước  trường tĩnh điện không có khả năng phân tách các k 0
hạt theo đặc trưng của chúng.
 Nếu thay đổi U và U cùng một số lần như nhau thì quỹ đạo của hạt không đổi. k 0 2 U l  l  e U U l k 2 k 1 1 k 1
Độ lệch D: D  D  D    l D  z  t   1 2  2  1 1 1 U 2d  2  2m d U 4d 0 0 l l 1 1 t   1 v 2e 0 U0 m D l  l  v t U l z  1  Độ nhạy S: 1 1 S    l  k 1 D  l tg =  l 2  U 2dU  2  2 2 v t U d x  2 1  2 k 0 0
Downloaded by Hoang Minh (vainglory1622006@gmail.com) 2  ( ) 
 Phương trình chuyển động của hạt: d v m  q.E dt 
 Chọn hệ tọa độ E( , 0 ,
0 E);v(vx, ,
0 vz);r  t  0 ; 0 0 0  U  z   k 2 x
 Quỹ đạo của điện tử:  4dU  0  y  0
 Kết luận: Trong vùng tác dụng của điện trường :
 Quỹ đạo của điện tử là một đường Parabol thẳng
 Quỹ đạo của điện tử không phụ thuộc vào các đặc trưng của hạt
(khối lượng, điện tích) với U
cho trước trường điện không có k ,U 0
khả năng phân tách các hạt theo đặc trưng của chúng.  Nếu thay đổi U
cùng một số lần như nhau thì quỹ đạo của hạt k ,U 0 không đổi.
c. Chuyển động của hạt tích điện trong từ trường đều(Chuyển động
của điện tử trong ống tia điện tử dùng cuộn dây từ trường lái tia): 
Phương trình chuyển động của hạt: d(v)   m
 q(v  B) dt  
 Trường hợp v  : 0 B
l1-chiều dài vùng tác dụng của từ trường
l2-khoảng cách từ cuối vùng tác dụng của từ trường đến màn hình   Chọn hệ tọa độ:  2
B(0, B,0); v (v ,0,0); e v  U 0 0 0 0 m 2 2
 Quỹ đạo của điện tử: z  . x x eB e x   . Bx 2R 2mv mU 0 2 0 2
 Quỹ đạo của hạt trong từ trường tĩnh phụ thuộc vào các đặc
trưng của hạt Từ trường tĩnh có khả năng phân tách chùm
điện tích theo các đặc trưng của hạt.