- 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 的粒子以初速度 v0 进入一个平行板电容器间的静电场中。已知平行板电容器两极板间距离为 d,板间电势差为 U,求该粒子在电场中的运动轨迹。
分析:粒子在电场中受到电场力和重力,其中电场力方向与粒子运动方向垂直,而重力方向与粒子运动方向相同。因此,粒子将做曲线运动。
解:根据牛顿第二定律和运动学公式,可得到粒子的加速度 a 和运动时间 t 的表达式:
a = (qU/md)cosθ
t = (v0 - gt) / cosθ
其中,θ 是粒子运动轨迹与水平方向的夹角。
由于粒子在电场中做曲线运动,其运动轨迹为抛物线。因此,粒子的运动轨迹方程为:
y = -U(1 - t) / mg + v0t / 2
其中,y 是粒子的竖直位移,t 是时间。
将上述表达式代入运动学公式中,可以得到粒子的水平位移 x 和竖直位移 y 的关系:
x = v0t
y = -U(1 - t) / mg + v0t / 2 + gt^2 / 2
联立上述两个表达式,可以得到粒子的初速度 v0 与粒子的水平位移 x 和竖直位移 y 的关系:
v0 = sqrt((2y - d) / t) - gt / sqrt(2(d + y))
根据题目要求,需要求出粒子在电场中的运动轨迹。根据上述表达式,可以得到粒子的水平位移 x 和竖直位移 y 的值,从而画出粒子的运动轨迹图。
答案:(略)(请根据上述分析自行解答)
这个例题涵盖了静电场的基本概念和计算方法,包括电场力、重力、牛顿第二定律、运动学公式、曲线运动和抛物线运动等。通过解答这个例题,你可以更好地理解静电场的基本性质和计算方法。
以上是小编为您整理的物理选修静电场,更多2024物理选修静电场及物理学习资料源请关注物理资源网http://www.wuliok.com
