高中物理电偏转
高中物理电偏转
高中物理中关于带电粒子在电场中的偏转,主要涉及以下几个知识点:
受力分析
带电粒子在匀强电场中受到的电场力是恒力,大小为`F = qE`,其中`q`是粒子的电荷量,`E`是电场强度。
该力与粒子的运动速度无关,且方向与电场方向平行。
运动轨迹
由于受到恒定的电场力,带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,其轨迹是抛物线。
粒子在电场中的运动可以分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向的匀加速直线运动。
运动方程
加速度`a`由电场力决定,即`a = qE / m`。
粒子离开电场时的侧移量`y`和偏转角`θ`可以通过运动学公式计算得到。
侧移量`y = 1/2 * a * t^2`,其中`t`是粒子通过电场的时间。
偏转角`tanθ = v_y / v_0`,其中`v_y`是粒子垂直于初速度方向的速度分量,`v_0`是粒子的初速度。
能量关系
电场力对带电粒子做正功,使粒子的速度增加,动量和动能都增大。
动能的变化与电势差有关,可以用公式`qU = 1/2 * m * v^2 - 1/2 * m * v_0^2`表示,其中`U`是电势差。