- 高考物理电粒子轨迹
高考物理电粒子在电场中的轨迹有以下几种情况:
1. 带电粒子加速:带电粒子从静止开始受到电场力的作用时,由于电场力是恒力,因此粒子做匀加速运动。
2. 带电粒子匀速直线运动:这种情况有两种。一种是粒子在匀强电场中运动,受到的电场力和粒子的重力相等,因此粒子做匀速直线运动;另一种是粒子进入匀强磁场时,受到洛伦兹力而做匀速直线运动。
3. 带电粒子在复合场中的运动:带电粒子在重力、电场力、洛伦兹力等复合场中可能做匀速直线运动、匀速圆周运动(或螺旋线运动),也可能做非匀变速运动。
4. 带电粒子在点电荷电场中的运动:当带电粒子的速度方向与点电荷电场方向平行时,带电粒子将做匀速直线运动;当带电粒子的速度方向与点电荷电场方向垂直时,带电粒子将做类平抛运动。
以上就是高考物理电粒子在电场中的几种轨迹情况,希望对你有所帮助。
相关例题:
题目:
在垂直纸面内,一束速率相同的电子以不同的半径做匀速圆周运动。在图示的坐标系中,$xOy$平面是直角平面,$y$轴是纸面与圆形轨道的交线,$x$轴是圆形轨道的直径。已知圆形轨道的半径为$R$,电子质量为$m$,电子的电量为e。
(1)求电子在$y$轴上的射出点位置;
(2)求电子在$x$轴上的射出点位置;
(3)若电子从坐标原点O沿$x$轴正方向射入圆形轨道,求电子在圆形轨道最高点的速度大小。
答案:
(1)电子在$y$轴上的射出点位置为$(0,R)$。
(2)电子在$x$轴上的射出点位置为$(2\pi R,0)$。
(3)电子在圆形轨道最高点的速度大小为$\sqrt{2}v_{0}$。
解析:
(1)设电子在圆形轨道最高点的速度大小为$v_{0}$,根据动能定理得:$- m\frac{v_{0}^{2}}{R} = 0 - \frac{1}{2}mv_{0}^{2}$,解得:$v_{0} = \sqrt{\frac{2mR}{e}}$。设电子在圆形轨道最高点时的速度方向沿$x$轴正方向,则电子在$y$轴上的射出点位置为$(0,R)$。
(2)设电子在圆形轨道最高点时的速度方向沿$y$轴负方向,则电子在$x$轴上的射出点位置为$(2\pi R,0)$。
(3)若电子从坐标原点O沿$x$轴正方向射入圆形轨道,根据几何关系可知,电子在圆形轨道最高点的速度大小为$\sqrt{2}v_{0}$。
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