在电场作用下,电子被加速获得动能
一个电子在一个电场中能被加速,但是电场损失了什么?如果没有损失什么那不是成了个一能量源..rn 一个电子在一个电场中能被加速,产生动能,但是电场虽说对电子做了功,但是电场损失了些什么能?如果没损失什么能那岂不是成了一个能量源?反正电子掉进去了就能获得动能..rn 这个问题又让我联想到万有引力..在地球上重力对物体做功可不可以理解成地球对物体做功?那究竟是什么能转变成动能?rn 好比说有个火星人入了地球的大气层,那么它的动能就不断增加,究竟是什么给予了它动能,rn 文字可能长了点,希望耐心看看..我把问题说的很清晰了..电势能和万有引力势能减少了
高考物理带电粒子在电场或匀强磁场中运动这类问题总体思路是怎么样的,需要涉及到的公式有哪些?
1、带电粒子在电场中的运动问题:
研究对象:带电粒子
物理过程:如果粒子的速度与电场方向在同一直线上,则粒子在电场中做变速直线运动——如粒子被电场加速,粒子在电场中减速。或者粒子在电场中偏转,通常是粒子垂直于电场方向进入电场,做类平抛运动。
所用知识:动能定理,功能关系——粒子动能与电势能之间的相互转化;牛顿第二定律+运动学公式
以及:匀强电场中场强与电势差之间的关系E=U/d,注意到“电场线方向是电势降低最快方向”,上述基本关系式可以等价为
E=U/d=-Δφ/Δx,其中Δφ表示电势沿着电场线方向的增加,Δx表示对应于电势变化的位置改变。
2、带电粒子在匀强磁场中的运动问题:
在中学阶段,通常考虑粒子垂直于磁场进入的情景(因为粒子平行于磁场进入不受洛仑兹力,所以这种情况极其简单)。按照洛仑兹力的特点,粒子在磁场中将做匀速圆周运动,洛仑兹力提供向心力。
对于此问题,常用到的知识点主要有两个方面:
第一,物理知识:牛顿第二定律 qvB=mv^2/r ,v=rω, ω=2π/T=qB/m
第二,数学知识:主要是用平面几何中,圆的知识。
难点:当然是确定粒子的圆轨道,轨道圆心往往是解决的关键。
物理题啊。急!
有一初速度为零的电子(电量为e=1.6*10的-19次方C)经U=5000V的电压加速后,进入两块间距d=20cm、电压U=10的4次方V的平行板间。若电子从两板正中间垂直电场方向射入,恰好能穿过电场。求1、金属板长度L。2、电子穿出电场时动能Ek1、先利用动能定理求出电子经加速电场加速后,进入平行板间的入射速度vo。
½mvo²=eU1 【eU1是U1=5000V加速电场电场力做的功,它等于动能的变化】
电子在平行板间做类平抛运动,水平以速度vo匀速运动,竖直方向是在电场力作用下匀加速直线运动。恰好穿过电场,意思是竖直方向位移正好是d/2.
利用水平匀速求时间,t=L/vo
竖直运动位移方程 d/2=½at²
加速度a用所受电场力 F电=eE=eU2/d,用牛二定律求出 a=F电/m=eU2/md。
这样我们需要的都有了 都带入 d/2=½at² 就可以求出L了。
2、电子穿出电场时动能Ek,利用动能定理很容易求的。
电子进入平行板是动能是eU1,在平行板间只有电场力做功=eU2,穿出时 Ek=eU1+eU2
这个很简单,先算出库仑力,然后竖直方向的运动分量计算得到一个板内运动时间,入射初速度乘以时间就是金属板长度,动能就更好算了。
在加速电场中被加速,由动能定理得
(1)
在偏转电场中,电子做类平抛运动
沿电场方向电子做初速度为零的匀变速直线运动
(2)
垂直电场方向,电子做匀速直线运动
(3)
解以上三个方程即可得解
具体公式忘了,但你仔细分解下,这道题目很简单的,第一步,5000加速后的速度1,第二步,垂直电场正好穿过那么它在5000加速后那个方向的速度1是不变的,增加了一个20CM方向的速度2(和速度1垂直),而且速度2是电压10的4次方造成的,正好穿过的时间根据速度2得到,第三步,根据速度1和穿过时间算出板的长度,第四步,因为一开始静止,所以动能就是5000V和10的4次方做的功
文章标题: 一个电子在匀强电场里面被加速,动能增加,那么匀强电场损耗了什么
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