- 高三物理带电加速偏转
高三物理带电加速偏转相关的实验包括:
1. 电子在电场中的加速与偏转:这个实验涉及到电子在电场中的加速运动和在偏转电场中的偏转运动。需要掌握电子的动能和动量的变化,以及偏转距离和偏转角度的计算方法。
2. 光电效应实验:这个实验涉及到光电效应的产生条件、最大初动能与入射光频率的关系等。
3. 库仑力实验:这个实验涉及到带电粒子在库仑力作用下的运动,需要掌握粒子在库仑力下的加速和偏转运动,以及粒子的运动轨迹和测量方法。
此外,还有质谱仪和油滴实验等实验也与带电粒子在电场中的加速和偏转有关。这些实验通常需要掌握带电粒子的动能、动量、速度、加速度等物理量的计算方法,以及粒子在电场中的运动轨迹和偏转角度、距离等实验数据的分析方法。
相关例题:
题目:一个带电粒子以一定的初速度射入匀强电场和匀强磁场中(不考虑重力),粒子射出电场时的偏转角为θ,求粒子在磁场中运动的轨道半径和时间。
【分析】
带电粒子在电场中加速,根据动能定理可求得粒子的速度大小,再根据牛顿第二定律求出粒子的加速度。带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据洛伦兹力提供向心力求得粒子的轨道半径和周期,再根据几何关系求得粒子在磁场中的运动时间。
【解答】
设粒子在电场中的加速电压为U,初速度为v₀,偏转角为θ,粒子的质量为m,电量为q。
在电场中:qU = (1/2)mv² (动能定理)
在磁场中:qvB = m(v/r)² (洛伦兹力提供向心力)
其中r为轨道半径,θ为粒子在磁场中的运动轨迹与入射方向的夹角。
由几何关系可知:r = v₀t / θ
又因为粒子在磁场中做匀速圆周运动,所以有:T = 2πr/v (周期)
联立以上各式可得:T = 2θπm / (Bq)
所以粒子在磁场中的运动时间为:t = T/4 = θm/(2Bq)
【说明】
本题是一道综合性题目,涉及到了带电粒子在电场和磁场中的运动,需要灵活运用动能定理、牛顿第二定律、洛伦兹力提供向心力等知识来解决。同时还需要注意几何关系的运用,以及正确理解题意。
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