(2)利用动能定理:qU=mv2-mv02.若初速度为零,则qU=mv2,对于匀变速运动和非匀变速运动都适用.
[即学即用] 判断下列说法的正误.
(1)质量很小的粒子不受重力的作用.(×)
(2)带电粒子在电场中只受电场力作用时,电场力一定做正功.(×)
(3)牛顿定律结合运动学公式能分析匀强电场中的直线运动问题,也能分析非匀强电场中的直线运动问题.(×)
(4)动能定理能分析匀强电场中的直线运动问题,也能分析非匀强电场中的直线运动问题.(√)
三、带电粒子的偏转
[导学探究] 如图2所示,质量为m、电荷量为q的粒子以初速度v0垂直于电场方向射入两极板间,两平行板间存在方向竖直向下的匀强电场,已知板长为l,板间电压为U,板间距为d,不计粒子的重力.
图2
(1)粒子的加速度大小是多少?方向如何?做什么性质的运动?
(2)求粒子通过电场的时间及粒子离开电场时水平方向和竖直方向的速度,及合速度与初速度方向的夹角θ的正切值.
(3)求粒子沿电场方向的偏移量y.
答案 (1)粒子受电场力大小为F=qE=q,加速度为a==,方向和初速度方向垂直且竖直向下.粒子在水平方向做匀速直线运动,在电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动,其合运动类似于平抛运动.
(2)如图所示t=
vx=v0
vy=at=
tanθ==
(3)y=at2=.
[知识梳理] 带电粒子在匀强电场中的偏转