带电粒子在电场中的加速和偏转

带电粒子在电场中的加速和偏转带电粒子在电场中的加速讨论带电粒子在电场中做直线运动(加速或减速)的方法：(1)能量方法——能量守恒定律；(2)功能关系——动能定理；(3)力和运动学方法——牛顿运动定律，

带电粒子在电场中的加速和偏转 一、 带电粒子在电场中的加速 () 讨论带电粒子在电场中做直线运动加速或减速的方法： (1)—— 能量方法能量守恒定律； (2)—— 功能关系动能定理； (3)—— 力和运动学方法牛顿运动定律，匀变速直线运动 公式。 θE [1] 典题例析 如图甲所示，在水平地面上固定一倾角为的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为、方向沿斜面 km 向下的匀强电场中。一劲度系数为的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为、 qqs (0) 带电荷量为＞的滑块从距离弹簧上端为处静止释放，滑块在运动过程中电荷量保持不变，设滑块与弹簧接 0 g 触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为。 t (1) 求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间； 1 vv (2)m 若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为，求滑块从静止释放到速度大小为的过程中弹簧的 m W 弹力所做的功； (3) 从滑块静止释放瞬间开始计时，请在图乙中画出 vtttt 滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系－图像。图中横坐标轴上的、及分别表示滑块第一次 123 vt 与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻，纵坐标轴上的为滑块在时刻的速度大小， 11 v 是题中所指的物理量。 m a (1) 滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为，则有 qEmgθma sin ① ＋＝ 12 2 sat ＝② 01 ①② 联立可得 qEmgsinθ) \f(2ms0 t ＋ ＝ 1 x (2) 滑块速度最大时受力平衡，设此时弹簧压缩量为，则有 0 mgθqEkx sin ＋＝④ 0 从静止释放到速度达到最大的过程中，由动能定理得 12 2 v mgθqEsxWm (sin)·()0 ⑤ ＋＋＋＝－ 00m 联立④⑤可得