- 高考物理碰撞电荷
高考物理中涉及的碰撞电荷问题通常是指带电粒子与电容器极板之间的相互作用。常见的碰撞电荷情况包括:
1. 弹性碰撞:当带电粒子与电容器极板发生碰撞时,系统不受外力作用,碰撞前后粒子的动能不变,系统内电荷间的相互作用力不变,即符合弹性碰撞的特点。
2. 非弹性碰撞:当带电粒子与电容器极板发生碰撞时,系统受到外力作用,碰撞后粒子的动能会有部分转化为其他形式的能量,系统内电荷间的相互作用力发生变化,碰撞过程不满足弹性碰撞的特点。
此外,还有其他可能的情况,例如带电粒子被电容器极板吸引后附着在极板上,或者被吸引后从极板飞出等。具体问题中可能涉及到哪种情况,需要根据具体题意进行分析。
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能是否发生变化。
解答:
根据动量守恒定律,碰撞前后的总动量不变。设碰撞前第一个球的速度为v1,方向向右;第二个球的速度为v2,方向向左。碰撞前系统的总动量为P=Mv1+mv2。
碰撞后第一个球的速度变化量为Δv1,方向向右;第二个球的速度变化量为Δv2,方向向左。由于系统总动量不变,因此有:
P=M(v1+Δv1)+m(v2-Δv2)
由于碰撞过程中系统不受外力作用,因此系统的总动能不变。设碰撞前第一个球和第二个球的动能分别为E1和E2,则有:
E1=1/2Mv1^2
E2=1/2mv2^2
碰撞后第一个球和第二个球的动能分别为E1'和E2',则有:
E1'=1/2M(v1+Δv1)^2
E2'=1/2m(v2-Δv2)^2
由于碰撞过程中系统总动能不变,因此有:
E1+E2=E1'+E2'
将上述各式代入可得:
(M-m)Δv^2/2(M+m)=0
即Δv=0,说明碰撞前后两球的总动能没有发生变化。
总结:由于碰撞过程中系统总动量不变且总动能不变,因此碰撞前后两球的总动能没有发生变化。
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