- 高中物理 选修3
高中物理选修3主要包括动量守恒定律、波粒二象性、原子结构、电荷守恒定律、库仑定律、电场强度、磁感线、磁场力、光的折射和全反射、传感器等。
相关例题:
问题:
假设你正在研究一个电子在电场中的运动。给定一个电场强度为E的匀强电场,一个电子从电场边缘的P点以速度v0进入电场。
1. 描述电子在电场中的运动轨迹。请解释为什么会有这样的轨迹。
2. 假设电场方向垂直于屏幕,电子最终落在屏幕上的Q点。求出电子在电场中运动的总时间和总路程。
分析:
1. 电子在电场中的运动轨迹为抛物线。这是因为电子受到电场力的作用,且方向与速度方向始终垂直,所以电场力对电子的作用可以分解为沿着电场方向的分量和垂直于电场方向的分量。沿着电场方向的分量使电子加速,垂直于电场方向的分量使电子偏转。由于电子的质量和电量已知,我们可以使用牛顿第二定律和运动学公式来描述电子的运动轨迹。
2. 根据牛顿第二定律,电子在电场中受到的电场力为F = qE,其中q为电子的电量,E为电场强度。由于电场方向垂直于屏幕,所以电子在垂直于屏幕方向的运动是匀速直线运动,而在沿着屏幕方向的运动是初速度为v0的匀加速直线运动。因此,总时间可以通过运动学的公式来求解,总路程则可以通过抛物线的公式来求解。
答案:
1. 电子在电场中的运动轨迹为抛物线。这是因为电子受到电场力的作用,且方向与速度方向始终垂直。沿着电场方向的分量使电子加速,垂直于电场方向的分量使电子偏转。
2. 总时间为t = sqrt(2d/a),其中d为电子在垂直于屏幕方向上移动的距离,a为电子在沿着屏幕方向上加速的加速度(约为9.0e-10秒平方/米),总路程为s = 2(v0t - 1/2at²)。
希望这个例子能帮助你更好地理解高中物理选修3的内容。
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