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带电粒子在电场中的运动

发布:2018-11-12 17:22:26     编辑:资源君     来源:我要字源网

概括:这道题是屠貌装同学的课后物理练习题,主要是关于带电粒子在电场中的运动,指导老师为魏老师。

题目:带电粒子在电场中的运动

解:

首先要说明的是,带电粒子在电场中所受力的方向为该点电场线的切线方向.

无论带电粒子有无初速度,由于电场线是曲线,被电场力所带动的带电粒子所受力的大小和方向是在不断变化的,也就是说带电粒子加速度大小和方向不断变化,并与电场线切线一致,而加速度与速度是两个概念,在曲线运动中,加速度与速度方向是不一样的,所以带电粒子运动轨迹不是电场线.

举个例子,如果电场线为圆周曲线,那么带电粒子是不是作匀速圆周运动呢?答案是否定的,带电粒子要作匀速圆周运动,那么受力方向应该与速度垂直,即指向圆心,而此时的受力方向为切线方向.

参考思路:

不对吧 ,电场线本身根本不存在 ,只是为了说明问题而引入的抽象概念,求高手指正

举一反三

例1: 【带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线的关系带电粒子在电场力作用下只有满足:(1)电场线是直线;(2)粒子的初速度为零或初速度方向与电场线在一条直线上时,其运动轨迹才与电场线】[物理练习题]


思路提示:

反正法

如果不是直线 且粒子的初速度不为零或初速度方向不与电场线在一条直线上时

则受电场力不均匀 所以加速度方向变化 所以不会重合

例2: 【带电粒子在电场中运动,运动轨迹和电场线有什么关系?】[物理练习题]


思路提示:

追问:那带电粒子的速度方向和加速度方向呢?正负分开说,直线曲线分开说,我有点蒙,麻烦你了,回答:先说正粒子的.在只受到电场力的情况下:1*在直电场线中,它的运动速度方向与初速度方向有关.如果初速度方向与电场线方向在同一直线上,速度方向就在改直线方向上;如果初速度方向与直电场线方向不在同一直线上,粒子就做曲线运动,速度方向时刻改变.至于加速度,直电场线时就是电场线方向,曲电场线时就是质点所处位置的切线方向.…负电荷的加速度方向与正电荷的情况相反.看来你要好好复习之前学过的力与加速度的联系,加速度与运动的关系才行.电场力只不过是多了所谓电场线的内容而已,归根到底还是离不开运动学的内容.它们都是紧密联系的

例3: 电场线一定是带电粒子在电厂运动的轨迹,这种说法对吗?是举例说明[物理练习题]


思路提示:

这种说法不对,比如一个带正电的点电荷以一定的初速度从中间细缝进入两平行分别带相反电荷金属板,电荷在两板间的运动轨迹为一条垂直于两金属板的一条直线,而两金属板间电场线为平行于这条直线的无数条带方向的有向线段.电场线是有方向的,而运动轨迹是没有方向的.

例4: 带电粒子只受电场力作用,由静止开始运动,其轨迹一定与电场线重合这句话怎么错了?[物理练习题]


思路提示:

显然错了,力如果改变方向了,轨迹怎么可能立刻就改成一样的方向呢!运动总是滞后的.

例5: 【图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断】[物理练习题]


思路提示:

A、B由图,粒子的运动轨迹向左弯曲,说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左,如图.由于电场线方向不明,无法确定粒子的电性.故A错误,B正确.
    C、D由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知,电场力对粒子做负功,粒子的动能减小,电势能增大,则粒子在a点的速度较大,在b点电势能较大.故C正确,D错误.
故选:BC

相关思考练习题:

题1:老师您好 请问带电粒子在电场中运动是否要考虑重力呢

点拨:答案:带电粒子在电场中运动不考虑重力 平时说的带电粒子指电子、氦核(a粒子)质子、氕、氘、氚等,受到的重力远远地小于电场力,可以忽略不计。做题时题目中如果不强调考虑重力,就一定不要分析重力了。

题2:电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹吗?为什么

点拨:不是。 电场线是带电粒子在电场中的受力线,或者说是加速度方向(包括反方向),不一定是速度方向 当带电粒子运动方向与电场线方向相同(包括静止),且电场线为直线时,电场线与带电粒子的运动轨迹重合

题3:有哪些方法可求带电粒子在电场中加速的末速度

点拨:一、带电粒子在匀强电场中运动,已知初速度v0 1、直线运动、已知运动时间t v=v0+qE/m*t 已知运动位移s v^2=v0^2+2as 2、类平抛运动 qEd=qU=1/2mv^2-1/2mv0^2 d沿场强方向两点间的距离 二、带电粒子在匀强电场中运动 由动能定理 qU=1/2mv^2-1/2mv0^2

题4:处理带电粒子在电场中的运动的方法有哪些

点拨:这个得看具体的题目来做,如果只是只受到电场的作用,这个相对来说简单点。分以下情况:第一在匀强电场中,第二非匀强电常在匀强电场中,可以利用功能关系来做,qu=1/2mv1^2-1/2mv0^2 ,也可以用运动学公式(这个具体的得看题目要求)。常见的题...

题5:带电粒子在电场中的运动该怎么讲,应注意些什么

点拨:先析场力面重力场重力电场电场力(特殊粒比阿尔粒忽略重力) 另外注意电场力向粒带电荷所受电场力向电场线向相同 负电荷相反 望采纳

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