静电场中的类斜抛运动

在匀强电场中,带电粒子所受的电场力是恒力(相当于重力),产生的恒定加速度为a=qE/m。如果初速度与加速夹角大于90°,那么带电粒子做类斜抛运动,而且是类斜上抛运动。

以重力场中的斜抛运动为例,举一反三,触类旁通,常见常规正交分解处理方法有两种:

1.分解初速度,不分解初速度。

静电场中的类斜抛运动

运动情况:x方向上做速度为v₀cosθ的匀速直线运动。y方向上做竖直上抛运动。

2.分解加速度,不分解初速度。

静电场中的类斜抛运动

运动情况:x方向上做类竖直下抛运动,y方向上做类竖直上抛运动。

例:如图所示,

静电场中的类斜抛运动

在水平向右的匀强电场中的A点,有一个质量为m、带电荷量为-q的油滴以速度v竖直向上运动已知当油滴经过最高点B时,速度大小也为v,求:

①A到B的时间

静电场中的类斜抛运动

x方向上做初速度为零的匀加速直线运动(类自由落体运动),y方向上做竖直上抛运动。

到达B点时,y方向上速度为零,所以时间为t=v/g。

②场强E的大小

由单方向上动量定理得,

qEt=mv代入①问数据可得。

③A、B两点间的电势差

由动能定理得,

qUᴀʙ-mgh=△Eₖ=0

h=v²/2g

代入数据可得。

或者Uᴀʙ=Ex

x=aₓt

④A到B过程中的最小速度

方法一:是利用数v=√(vₓ²+vᵧ²)

方法二:是与斜上抛运动进行类比

静电场中的类斜抛运动


具体选取哪种方法,根据具体问题而定。

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页面更新:2024-04-27

标签:恒力   电势差   初速   场强   正交   加速度   重力   定理   粒子   分解   静电   大小   方向   速度   情况   方法

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