帶電體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

帶電體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)是電場(chǎng)基礎(chǔ)知識(shí)和力學(xué)的綜合運(yùn)用，需要處理帶電體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)分析步驟：

①明確研究對(duì)象②分析場(chǎng)的結(jié)構(gòu)③受力分析④分析物體的運(yùn)動(dòng)過程，判斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，分析物體狀態(tài)⑤選用恰當(dāng)?shù)牧W(xué)規(guī)律⑥求解方程并討論。

現(xiàn)在我們分類討論

1 恒力作用下帶電體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

1.1 直線運(yùn)動(dòng)

在恒力作用下直線運(yùn)動(dòng)用牛頓定律、動(dòng)能定理可解決。

例1 如圖1所示，平行板電容器的極板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板間電場(chǎng)強(qiáng)度為E，極板與水平面夾角為α。現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電液滴從兩極板的中央P點(diǎn)由靜止開始沿與極板平行的直線運(yùn)動(dòng)到達(dá)Q點(diǎn) (P、Q兩點(diǎn)為電容器的邊緣，忽略邊緣效應(yīng))。求:(1)液滴的電荷量；(2)液滴到達(dá)Q點(diǎn)的速度和所用時(shí)間。

分析 場(chǎng)由重力場(chǎng)和電場(chǎng)組成，受力分析如圖2，由牛頓定律可知，

平行極板的方向F合=mgsinα=ma得

a=gsinα

垂直極板的方向Eq=mgcosα得

q=mgcosα/E

用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可以計(jì)算出時(shí)間。

1.2 類平拋運(yùn)動(dòng)

例2 如圖3地球表面某一區(qū)域有一與水平面成α角的勻強(qiáng)電場(chǎng)如圖，在此區(qū)域內(nèi)放一個(gè)質(zhì)量為m，電量為q的帶電小球，繩的一端連接小球，繩的另一端固定，小球靜止繩恰好水平。小球離地的高度為h。一個(gè)質(zhì)量為m的絕緣的小球（不轉(zhuǎn)移電荷）以豎直向下速度v0去撞帶電小球，撞后絕緣的小球速度豎直為v0/3，碰撞后繩斷，帶電小球落地后不反彈。求帶電小球電勢(shì)能的變化多少？