- 高考物理碰撞电荷
高考物理中涉及的碰撞电荷问题通常包括电子碰撞、离子碰撞和原子碰撞等。具体来说,电子碰撞包括弹性碰撞和非弹性碰撞,涉及的物理规律包括动量守恒定律和能量守恒定律;离子碰撞通常与气体放电有关;原子碰撞则可能涉及库仑力、动能和电势能之间的转换。
请注意,以上内容仅供参考,如有需要,建议查阅物理书籍或者咨询物理老师。
相关例题:
题目:两个带电小球在光滑水平面上发生了碰撞,其中一个球的质量为M,带电量为+Q,另一个球的质量为m,带电量为-q。已知两球碰撞前后的速度变化量为Δv,求碰撞后两球的总动量变化量。
解析:
碰撞前:
系统总动量为零,总动量变化量为零。
设小球M的速度为v1,小球m的速度为v2。
碰撞后:
根据动量守恒定律,系统总动量不变。
设碰撞后系统总动量为P。
(M + m)v = P
其中v = v1 - v2
根据电荷守恒定律,碰撞前系统电荷总量不变。
设碰撞前小球M的电荷量为Q1,小球m的电荷量为Q2。
Q1 = Q2 = Q
根据库仑定律,碰撞前后小球之间的相互作用力不变。
F = kQq/r^2
其中r为小球之间的距离。
根据牛顿第三定律,小球之间的相互作用力与小球受到的相互作用力大小相等方向相反。
设小球受到的相互作用力为F',则有:
F' = - F
根据动量定理,碰撞前后小球受到的相互作用力对小球所做的功等于小球的动量变化量。
设小球受到的相互作用力对小球所做的功为W,则有:
W = F' × Δv × cosθ = - FΔv × cosθ = - FΔv × (v1 - v2) × cosθ / (M + m) = - Δv × kQq × cosθ / (M + m) × (v1 - v2) = - kQqΔv × cosθ × (v1 - v2) / (M + m) × (M + m) = ΔP × (M + m) = ΔP × M + ΔP × m = ΔP × (M + m) - ΔP × m = ΔP × M - ΔP × m = ΔP × (M - m)
其中ΔP为碰撞后两球的总动量变化量。
综上所述,碰撞后两球的总动量变化量为ΔP = Δv × (kQq/r^2) × (M - m)。
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