- 物理网课静电场
物理网课静电场的内容包括:电场强度、电势、等势面、点电荷的电场线和电势能等。
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 的带电粒子,电荷量为 q,以速度 v 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的距离为 d,极板面积为 S,电势差为 U。求带电粒子在电场中的运动轨迹。
分析:
带电粒子在电场中受到电场力作用,其运动轨迹取决于电场力和重力的合力。由于题目未给出重力大小,我们假设重力为零,仅考虑电场力作用。
解:
根据电场力公式 F = qE,其中 E = U/d,可得到带电粒子受到的电场力大小为:
F = qU/d
由于带电粒子做曲线运动,其合力方向与速度方向不共线。根据平行四边形法则,可得到合力 F' = F + mg(假设重力为零),其中 mg 为常数。
根据牛顿第二定律,带电粒子的加速度 a = F'/m,方向与合力 F' 方向相同。
由于带电粒子做匀变速运动,其运动时间为 t = d/v,位移为 x = vt。
根据几何关系,带电粒子在平行板电容器间的偏转距离为 y = 1/2at² = (qU/2mdv²)d²/v²。
由于题目要求运动轨迹,我们可以根据上述公式求解出 y 的大小和方向。
结论:
带电粒子在平行板电容器间的静电场中做曲线运动,其运动轨迹取决于电场力和重力的合力。根据上述公式,我们可以求解出偏转距离的大小和方向。
希望这个例题能够帮助你理解静电场的基本概念和计算方法!
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