- 物理选修静电场
物理选修静电场的内容包括:电场,电势,电势能,电势差,电容,带电粒子在电场中的运动等。
相关例题:
题目:一个带电粒子在静电场中的运动。
问题:一个质量为 m、电荷量为 q 的粒子以速度 v0 垂直进入电场强度为 E 的匀强电场中,求粒子的运动轨迹。
分析:粒子在电场中受到电场力作用,其运动轨迹为曲线。根据牛顿第二定律和运动学公式,可以列出方程求解粒子的运动轨迹。
解:根据牛顿第二定律,粒子受到的电场力为
F = qE
粒子在电场中做曲线运动,其运动轨迹为抛物线。设粒子的运动时间为 t,初速度为 v0,末速度为 vt,水平方向和竖直方向分别为 x 和 y 方向。根据运动学公式,有
x = v0t
y = 1/2at^2
其中 a = F/m = qE/m
将上述三个方程联立,得到
x = v0t = qEt^2/(2m)
y = 1/2at^2 = qE^2t^3/(2m)
由于粒子垂直进入电场,所以粒子在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动。因此,粒子的运动轨迹为抛物线。
结论:一个质量为 m、电荷量为 q 的粒子以速度 v0 垂直进入电场强度为 E 的匀强电场中,其运动轨迹为抛物线。
希望这个例题能够帮助你理解和分析静电场中的问题!
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