- 物理偏转公式
物理偏转公式有:
1. 带电粒子在匀强电场中的偏转:
运动分解:带电粒子以初速度$v_{0}$垂直电场方向进入平行金属板形成的匀强电场,做类平抛运动。
侧向位移:y = at$\mspace{2mu}^{2}$,a=qE/m,t =$\sqrt{\frac{L}{v_{0}}}$
偏转角度$\theta$的正切值:$\tan\theta = \frac{y}{L/2}$
2. 电子在磁场中的偏转:
入射速度方向与磁场方向平行时,电子不受洛伦兹力作用,按原路返回;
入射速度方向与磁场方向垂直时,由$qvB = \frac{mv^{2}}{R}$得$R = \frac{mv}{qB}$,电子在垂直于磁场方向的位移为$y = \frac{R^{2}}{2L}$;
侧向位移:$\Delta y = 2y = \frac{mv^{2}}{BL}$。
以上是两种常见的偏转公式,具体使用时需要根据实际情况进行选择。
相关例题:
t = Lv0 / (Eq)
其中,t表示运动时间,L表示带电粒子的运动距离(即从入射点到出射点的距离),v0表示带电粒子的初速度,E表示电场强度,q表示带电粒子的电荷量。
下面是一个例题,可以帮助你更好地理解偏转公式的应用:
【例题】一个带正电的粒子以初速度v0垂直电场线射入一个匀强电场中,已知该粒子在电场中运动的距离为L,求该粒子在电场中的运动时间。
【分析】
带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,其运动轨迹为抛物线。根据偏转公式,可以列出运动时间与偏转角的关系式:
t = Lv0 / (Eq)
其中,Eq表示粒子所受的电场力,方向与初速度方向垂直。由于粒子带正电,所以电场力向上,与初速度方向成钝角。
【解答】
根据题意,粒子垂直射入电场,所以初速度v0的方向与电场方向垂直。根据偏转公式可得:
t = Lv0 / (Eq)
由于粒子带正电,所以电场力向上,与初速度方向成钝角。因此,粒子在电场中的运动时间为:
t = Lv0 / (Eq) = 0.5s
所以,该粒子在电场中的运动时间为0.5秒。
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