- 李永乐物理静电场
李永乐物理静电场的内容包括:电场,电场强度,电势能,电势,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:
假设一个带电粒子(电荷量为q,质量为m)在电场强度为E的匀强电场中运动,初速度为v0,方向与电场方向相同。求该粒子在电场中的运动轨迹。
解答:
1. 粒子在电场中的受力情况:
根据牛顿第二定律,粒子受到的电场力为:
F = qE
由于粒子在电场中受到的电场力与运动方向相同,所以粒子做加速运动。
2. 粒子的运动轨迹:
由于粒子受到的电场力与初速度方向相同,所以粒子的运动轨迹为直线。
3. 粒子的运动方程:
根据牛顿第二定律和运动学公式,可得到粒子的运动方程为:
s = vt + 1/2at^2
其中,a = F/m = qE/m
将a代入上式,得到:
s = vt + qEt/m + 1/2(qE/m)t^2
由于粒子在电场中做加速运动,所以t > 0,因此上式可以简化为:
s = (v0 + qEt/m)t + 1/2(qE/m)t^2
根据题意,粒子的初速度为v0,方向与电场方向相同,因此有:
v0 = qEt/m + vx
其中vx为粒子的横向速度。
将上式代入运动方程中,得到最终的运动方程为:
s = (v0 + vx)t + 1/2(qE/m)t^2
结论:
带电粒子在匀强电场中做加速直线运动,其运动轨迹为直线。运动方程为s = (v0 + vx)t + 1/2(qE/m)t^2,其中v0为初速度,vx为横向速度,qE为电场强度。
希望这个例题能够帮助你理解静电场的基本概念和性质。如果你还有其他问题,请随时提问。
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