简述带电粒子在电场中运动的规律并导出运动方程

如题所述

带电粒子在电场中运动的规律并导出运动方程如下:

1.带电粒子在电场中的直线运动

(1)做直线运动的条件

①粒子所受合外力F=0,粒子静止或做匀速直线运动。

②粒子所受合外力F≠0,且与初速度方向在同一条直线上,带电粒子将做匀加速直线运动或匀减速直线运动。

(2)解决带点粒子在电场中的直线运动问题的两种思路

①动力学观点:根据带电粒子受到的电场力,用牛顿第二定律求出加速度,再结合运动学的公式确定带电粒子的运动情况,此方法只适用于匀强电场。

②功能观点:根据电场力对带电粒子所做的功等于带电粒子动能的变化求解。此方法既适用于匀强电场,也适用于非匀强电场。

匀强电场中:W=qEd=qU=Ek2-Ek1

非匀强电场中:W=qU=Ek2-Ek1

(3)带电体在匀强电场中的直线运动问题的解题步骤

选取研究对象→两个分析(1.受力分析2.运动分析)→求解(1.动力学2.功能)

2.带电粒子在电场中的偏转

设粒子带电荷量为q,质量为m,两平行金属板间的电压为U,板长为l,板间距离为d(忽略重力)

两个重要推论:

①末速度的反向延长线交于水平位移的中点

②末速度与水平的夹角正弦值等于位移与水平夹角正弦值的二倍

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