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。
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。
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,
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
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
具体选取哪种方法,根据具体问题而定。
页面更新:2024-04-27
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