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物理静电场振动

2024-12-09 12:53:12辅导探讨343
  • 物理静电场振动

物理静电场中的振动包括:4Vf物理好资源网(原物理ok网)

1. 简谐振动:是一种最基本、最典型的周期性振动,任何复杂的振动都可以看成是由简谐振动组成的。4Vf物理好资源网(原物理ok网)

2. 受迫振动:当驱动力稳定时,振动稳定持续的振动为受迫振动。4Vf物理好资源网(原物理ok网)

此外,静电场中的电荷或电荷分布产生振荡电场,使某些物体受到周期性作用力而发生振动,如电磁波传播时,电场的方向周期性改变,这种周期性变化的电场也属于静电场振动。4Vf物理好资源网(原物理ok网)

请注意,以上内容仅供参考,如有需要,建议查阅专业物理书籍或者咨询专业人士。4Vf物理好资源网(原物理ok网)


相关例题:

题目:一个带电粒子在静电场中的振动问题。4Vf物理好资源网(原物理ok网)

假设有一个带电粒子(如电子)在电场中做简谐振动,其振动方程可以表示为:4Vf物理好资源网(原物理ok网)

$F = m \frac{d^2x}{dt^2}$4Vf物理好资源网(原物理ok网)

其中,F 是电场力,m 是粒子的质量,x 是粒子的位移。4Vf物理好资源网(原物理ok网)

已知电场强度 E = 100 N/C,粒子质量 m = 9.11 × 10^-31 kg,振幅 A = 0.1 m,求该粒子的振动周期。4Vf物理好资源网(原物理ok网)

解答:4Vf物理好资源网(原物理ok网)

根据简谐振动的定义,我们可以得到该粒子的振动方程为:4Vf物理好资源网(原物理ok网)

$F = - kx$4Vf物理好资源网(原物理ok网)

其中,k 是弹簧的劲度系数。由于电场力可以看作是弹簧力的一个特殊情况(即电场力与位移成正比),所以有:4Vf物理好资源网(原物理ok网)

$k = \frac{E}{A}$4Vf物理好资源网(原物理ok网)

将上述两个公式带入原方程中,得到:4Vf物理好资源网(原物理ok网)

$- kx = - m \frac{d^2x}{dt^2}$4Vf物理好资源网(原物理ok网)

将时间 t 移项,得到:4Vf物理好资源网(原物理ok网)

$t^2 \frac{d^2x}{x} + t \frac{dx}{x} = - \frac{m}{k} \frac{dE}{t}$4Vf物理好资源网(原物理ok网)

根据简谐振动的周期公式 T = 2π√(m/k),可以得到该粒子的振动周期为:4Vf物理好资源网(原物理ok网)

$T = 2\pi \sqrt{\frac{m}{k}} = 2\pi \sqrt{\frac{9.11 \times 10^{- 31}}{100}} \approx 7.77 \times 10^{- 7} s$4Vf物理好资源网(原物理ok网)

所以,该粒子的振动周期约为 7.77 × 10^-7 s。4Vf物理好资源网(原物理ok网)


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