- 物理網課靜電場
物理網課靜電場的內容包括:電場強度、電勢、等勢面、點電荷的電場線和電勢能等。
相關例題:
題目:
一個帶電粒子在靜電場中的運動
問題:
一個質量為 m 的帶電粒子,電荷量為 q,以速度 v 進入一個平行板電容器間的靜電場中。已知平行板電容器兩極板間的距離為 d,極板面積為 S,電勢差為 U。求帶電粒子在電場中的運動軌跡。
分析:
帶電粒子在電場中受到電場力作用,其運動軌跡取決于電場力和重力的合力。由于題目未給出重力大小,我們假設重力為零,僅考慮電場力作用。
解:
根據電場力公式 F = qE,其中 E = U/d,可得到帶電粒子受到的電場力大小為:
F = qU/d
由于帶電粒子做曲線運動,其合力方向與速度方向不共線。根據平行四邊形法則,可得到合力 F' = F + mg(假設重力為零),其中 mg 為常數。
根據牛頓第二定律,帶電粒子的加速度 a = F'/m,方向與合力 F' 方向相同。
由于帶電粒子做勻變速運動,其運動時間為 t = d/v,位移為 x = vt。
根據幾何關系,帶電粒子在平行板電容器間的偏轉距離為 y = 1/2at2 = (qU/2mdv2)d2/v2。
由于題目要求運動軌跡,我們可以根據上述公式求解出 y 的大小和方向。
結論:
帶電粒子在平行板電容器間的靜電場中做曲線運動,其運動軌跡取決于電場力和重力的合力。根據上述公式,我們可以求解出偏轉距離的大小和方向。
希望這個例題能夠幫助你理解靜電場的基本概念和計算方法!
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