- 高一下物理静电场
高一下物理静电场的内容包括:电场,电势,电势能,电势差,电容,带电粒子在电场中的运动等。
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的方向和大小。根据电场力公式 F = qE,其中 E 为电场强度,可以求出粒子所受的电场力。同时,根据牛顿第二定律 F = ma,可以求出粒子的加速度。
解:
根据题意,平行板电容器两极板间的电场强度 E = U/d。带电粒子在电场中受到的电场力 F = qE = qU/d。
粒子的加速度 a = F/m = qU/(md)。
粒子的运动轨迹为抛物线,其运动时间为 t = d/v。
根据运动学公式 s = vt + 1/2at²,其中 s 为粒子运动的距离,可以求出粒子的运动轨迹长度。
s = v(t + t²/2a) + 1/2a(t²)²
将已知量代入方程中,得到:
s = v(d/v + (d/v)²/2qU/m) + 1/2qU/(md)(d²/v²)²
化简后得到:
s = d² + (d²/2qU)(m/v²) + (d²/2qU)
结论:
带电粒子在平行板电容器间的静电场中做抛物线运动,其运动轨迹长度为 d² + (d²/2qU)。其中 q、U、m、v、d 为已知量,可以通过代入具体数值求解运动轨迹长度。
希望这个例题能够帮助你更好地理解静电场的基本概念和计算方法!
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