- 高二物理带电粒子模型公式
高二物理带电粒子模型公式有以下几个:
1. 电场力做功与电势能变化的关系:电场力做正功,电势能减少;电场力做负功(电场力阻碍运动),电势能增加。
2. 电势差与电势的关系:Uab= φa-φb。
3. 电势能与电势的关系:Epa=φa-φp。
4. 电场力做功与路径无关,只与初末位置的电势差有关。
5. 带电粒子在电场中的加速与偏转(类平抛):
加速:W=ΔEk=qU1
偏转:水平位移:x=v0t,垂直分位移:y=1/2at^2,速度偏转角φ:tanφ=at/v0。
此外,还有洛伦兹力不做功、带电粒子在匀强磁场中运动、带电粒子在有界磁场中运动等公式。具体请参考官方教材。
相关例题:
题目:一个质量为m的带电粒子以初速度v0射入电场中,已知电场强度为E,粒子的电荷量为q。求粒子离开电场时的偏转距离和偏转角度。
公式推导:
1. 粒子在电场中的运动满足匀变速运动规律,因此可得到运动方程:
(1) v1 = v0 + at
(2) a = F/m = qE/m
2. 粒子在电场中做类平抛运动,因此有水平和垂直两个分运动。水平方向上,粒子做匀速直线运动,运动距离为L,因此有:
(3) L = v1·t
3. 垂直电场方向上,粒子做加速度为a的匀加速运动,运动时间为t,因此有:
(4) t = \frac{L}{v1}
4. 将(2)和(4)式代入(1)式,得到:
t = \frac{qEL}{mv_{0}^{2}}
5. 垂直电场方向上的位移为y = \frac{1}{2}at^{2} = \frac{qEL^{2}}{2mv_{0}^{2}}
6. 偏转角度θ满足tanθ = \frac{y}{L} = \frac{qEL}{v_{0}^{2}}
解答:
根据上述公式,可以得到粒子离开电场时的偏转距离为y = \frac{qEL^{2}}{2mv_{0}^{2}},偏转角度为θ = arc tan(\frac{qEL}{v_{0}^{2}})
答案可能不唯一,但希望这个例子能帮助你理解相关的公式和应用。
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