- 高三物理带电粒子怎么求
高三物理中涉及的带电粒子种类很多,主要包括:
1. 电子:通常在静电场中受到库仑力的作用。
2. 质子:通常在静电场中受到库仑力的作用,带正电荷。
3. 离子:离子在电场中的运动问题,通常涉及正、负离子。
4. 分子正离子:在电场中加速,需要考虑分子正离子的运动。
5. 负离子:在电场中减速,需要考虑负离子的运动。
6. 光电子:带电粒子在电磁场中可能受到光电效应的影响,产生光电子。
7. 电子枪:电子枪中的电子受到电场的作用,需要考虑其运动轨迹。
8. 离子束:离子束在电场或磁场中的运动,需要考虑粒子的运动状态。
9. 电磁铁:电磁铁中的铁离子或气体离子在其磁场中的运动,需要考虑粒子的运动轨迹和受力情况。
以上只是一部分例子,实际上高三物理中可能还会涉及到其他类型的带电粒子。具体问题需要具体分析。
相关例题:
问题:一个带电粒子(质量为$m$,电荷量为$q$),从坐标原点$O$处以速度$v_{0}$沿$x$轴正方向射出,并恰好从$x = 2a$处的点电荷$Q$的正上方通过。已知点电荷$Q$的电性为正,离原点的距离为$d$,求该带电粒子在电场中的运动时间。
【分析】
1.首先根据题意画出示意图,确定粒子的运动轨迹。
2.根据带电粒子的受力情况,确定粒子的运动性质(匀速直线运动、匀变速直线运动、圆周运动等)。
3.根据运动学公式或牛顿第二定律求解相关物理量。
【解答】
设粒子从O点出发到达$x = 2a$处的时间为$t_{1}$,则有:
粒子在电场中做类平抛运动,水平方向匀速直线运动,有:$x = v_{0}t_{1}$
竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,有:$y = \frac{1}{2}at_{1}^{2}$
其中加速度$a = \frac{qE}{m}$(E为电场强度)
又因为$y = \frac{d}{2} + h$(其中$h$为粒子经过点电荷Q时的高度差)
联立以上各式可得:$t_{1} = \sqrt{\frac{2(x - d)}{qE}}$
所以带电粒子在电场中的运动时间为$\sqrt{\frac{2(x - d)}{qE}}$。
【说明】
本题是一道较为典型的带电粒子在电场中运动的题目,需要结合运动学公式和牛顿第二定律进行求解。解题的关键是要正确画出运动轨迹,确定粒子的受力情况和运动性质,选择合适的公式进行求解。
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