吴明眼

（运城护理职业学院 山西 运城 044000）

1 带电粒子在电磁场中的运动规律

带电粒子在电磁场中受到静电力和磁场力的作用，就有可能做速度的大小和方向都发生变化的加速度运动。对于质量很小的带电粒子，如电子，虽然也会受到重力的作用，但重力远小于静电力和磁场力，可以忽略。在实际应用中，常常利用电磁场来改变或控制带电粒子的运动，使带电粒子在电磁场中加速或偏转。

1.1 匀强电场中带电粒子的加速

在真空中一对平行金属板之间加直流电压U，两板间形成匀强电场。在两板间有一个带电量为q的粒子，它在电场力的作用下，从正极板向负极板做匀加速运动。因粒子重力远小于电场力，可以忽略，所以只讨论其受到电场力的情况。粒子在加速运动过程中，电场力做的功W=qU。根据动能原理，电场力做功等于粒子动能的变化量，即qU=∆E。若粒子初速度为零，则电子到达负极板的速度v=2qU/m。

1.2 带电粒子在匀强电场中的偏转

一粒子质量为m，带电量为q，以初速度v0沿平行于板面的方向射入匀强电场中。已知匀强电场的场强为E，板间电压为U，两极板间的距离为d，两个极板的长度为L。在运动中忽略重力的作用，粒子受到一个方向与v0垂直的电场力F的作用，因此它的运动类似于平抛运动，F产生的加速度大小a=F/m=qE/m。粒子穿过电场所用的时间t=L/v0。由于y=0.5at2，E=U/d，可得粒子离开电场时的纵向位移y=qU2md(Lv0)2=qUL22mdv02。

1.3 匀强磁场中带电粒子的偏转规律

和通电导线在磁场中做切割磁感线会受到安培力一样，带电粒子在磁场中运动时也可能受到磁场的作用力，即洛伦兹力。……