亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        關(guān)于帶電粒子在電場中運動的題型分析

        2021-01-11 16:25:14甘夏賢
        科學(xué)與生活 2021年27期
        關(guān)鍵詞:曲線運動歸納總結(jié)帶電粒子

        摘要:帶電粒子在不同的電場中,可以有不同的運動形式,而不同的運動形式對應(yīng)的處理方法也有所不同,這就要求學(xué)生在處理這類問題要有足夠的運動模型儲備,還要有較強的分析處理問題能力。這也是筆者認為帶電粒子在電場中運動問題在試題中經(jīng)常出現(xiàn)的原因。筆者在此歸納出帶電粒子在電場運動的題型以及對應(yīng)處理方法,有助于學(xué)生對運動模型的總結(jié),培養(yǎng)學(xué)生概括和總結(jié)的能力。

        關(guān)鍵詞:帶電粒子,直線運動,曲線運動,歸納總結(jié)

        引言:帶電粒子在電場中運動無論在人教版老教材還是新教材中都是單獨一節(jié)內(nèi)容,教材中都是介紹帶電粒子在勻強電場中直線加速和偏轉(zhuǎn)兩種問題。在學(xué)習(xí)靜電場以前,學(xué)生基本上已經(jīng)學(xué)習(xí)了高中范圍內(nèi)的絕大部分運動形式,但對于學(xué)生而言缺少對帶電粒子在電場力作用下運動的歸納和總結(jié),筆者根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律和知識接受情況,特總結(jié)出了帶電粒子在電場中運動的模型以及處理方法。希望能夠幫助學(xué)生整體上認識帶電粒子的運動,在腦海中建立起物理概念和物理方法的框架,從而更好的為學(xué)生服務(wù)。

        一、帶電粒子在電場中直線運動問題

        1.勻速直線運動

        帶電粒子在電場中勻速運動,應(yīng)抓住勻速運動受力平衡特點,對帶電粒子受力分析處理相關(guān)問題。

        2.勻變速直線運動

        帶電粒子在電場中勻變速直線運動,根據(jù)受力條件,其所受合力恒定,且合力方向必與運動方向共線,判斷受力情況,可根據(jù)運動學(xué)公式或功能關(guān)系分析運動過程

        如圖2,電子僅在電場力由靜止釋放,極板電壓為U,電子電荷量為e,質(zhì)量為m,求經(jīng)過加速后到達右極板速度。

        如圖6.1,電子在交變電場中做直線運動,假設(shè)極板間距足夠大。由于電壓周期性變化,導(dǎo)致電場力和加速度也周期性變化,電子做變加速直線運動。此類問題處理方法,一般可根據(jù)出發(fā)的時刻做出電子對應(yīng)的v-t圖像,然后根據(jù)v-t圖像分析粒子運動過程,一般不同時刻出發(fā)的粒子可根據(jù)t=0時刻圖像平移可獲得。這里可以用另外一個小技巧做v-t圖,如圖5所示,已經(jīng)做出電子從t=0,時刻出發(fā)的v-t圖像(以向左為正方向),如圖所示。這里可以將時刻共用了0時刻的圖像,只用將坐標(biāo)原點移至?xí)r刻,通過這個小技巧筆者認為移動坐標(biāo)原點比移動圖像更簡潔方便,于是可根據(jù)圖像中相關(guān)信息求出粒子位移等。

        二、帶電粒子在電場中曲線運動問題

        1.勻變速曲線運動

        粒子在勻強電場中受到恒力而做曲線運動,稱為勻變速曲線運動,勻變速曲線運動一般處理方法為正交分解,正交分解是為了更好的去合成。只要是勻變速曲線運動,沿任意方向正交分解總是能分解成兩個方向的直線運動,通常如果以合力方向為一坐標(biāo)軸,另外一坐標(biāo)軸方向上為勻速直線運動,這樣處理某些問題(如最小速度等)時會更加簡便一些。

        例7、如圖7,帶電粒子僅受電場力而做勻變速曲線運動,運動至P點。該問題處理時應(yīng)運用正交分解法,運用正交分解法將勻變速曲線運動分解成x軸上勻速直線運動和y軸上勻加速直線運動。以入射點為坐標(biāo)原點,P點坐標(biāo)(x,y),將粒子的運動分解,分解成x軸方向上的勻速運動和y軸方向上的勻加速直線運動,根據(jù)分運動情況可求出粒子合速度大小和合位移大小,也易知粒子運動是拋物線。

        例9、如圖9.1所示,帶電為+q,質(zhì)量為m的油滴以速度豎直向上射出,空間內(nèi)同時存在水平向右的勻強電場E。帶電油滴由于受重力和水平向右恒定電場力作用,所以油滴做勻變速曲線運動。此時通??梢园磧煞N方法正交分解,其一,不分解初速度,將運動分解為水平方向初速度為0,加速度為的勻加速直線運動,和豎直方向初速度為向上,加速度為的豎直上拋運動。其二可按照圖9.2,將重力和電場力等效為一個力,即合力,不分解合力,分解初速度。將運動分解至沿合力方向和垂直于合力方向,y方向上為初速度加速度的勻變速直線運動和x方向上為勻速運動。

        如圖10.1所示,帶電為+q,質(zhì)量為m(重力不計)的帶電粒子以垂直于電場方向射入兩極板,兩極板從粒子進入開始時立即加上交變電壓。由于粒子只受電場力,而電場力是周期性變化的,故粒子做變加速曲線運動。但就每半個周期而言電場加速度不變,故此類問題處理方法仍跟勻變速曲線運動處理方法一致,可將運動正交分解至沿初速度方向和垂直于初速度方向。x軸方向勻速直線運動,y軸方向做周期性變加速直線運動,為了求出粒子的合運動,可分別做出兩個方向上的v-t圖像。如圖10.2所示。

        2.圓周運動

        粒子受電場力而做圓周運動,應(yīng)對帶電粒子受力分析,將粒子受力沿圓軌跡半徑方向和圓切線方向分解,沿半徑方向為向心力,沿切線方向為切向力。特別的勻速圓周運動無切向合力,合力等于向心力。變速圓周運動類單擺模型,兩側(cè)最高點向心力為0,合力等于切向力。向心力只改版速度方向,切向力只改變速度大小。再結(jié)合功能關(guān)系可解決圓周運動的一般問題。

        例11、如圖11所示,是粒子只受靜電力作用下做勻速圓周運動的情景,處理此類問題關(guān)鍵是把握住向心力的來源問題。其中甲是點電荷+q在繞孤立場源電荷做勻速圓周運動,由點電荷所受庫侖力充當(dāng)向心力;圖乙中是點電荷+q在兩個等量-Q電荷連線的中垂面上做勻速圓周運動,由點電荷所受的兩個庫侖力的合力充當(dāng)向心力。

        例12、如圖12所示,帶電為+q質(zhì)量為m的帶電小球在半徑為R的光滑圓軌道內(nèi)側(cè)運動,整個平面內(nèi)存在水平向右電場E,此時小球在豎直平面內(nèi)做變速圓周運動。該類問題往往考查小球在圓周內(nèi)通過的情況。此類問題應(yīng)找到等效場最高點。如圖乙,可假設(shè)小球置于圓心處,小球在電場力和重力作用下必定會朝等效最低N點做“落體”運動,故N點過圓心反向延長與圓軌道交點M為等效最高點。帶電小球在圓周運動過程中在N點速度最大,在M處速度最小。與MN垂直過圓心的直徑PQ兩側(cè)為等效水平端點,小球可在PQ之間做類單擺運動。

        過B點時速度應(yīng)滿足:

        過C點時速度應(yīng)滿足:

        而過D點必須先滿足過等效最高點M點,過M點需滿足:

        總結(jié):總之,帶電粒子在電場中的運動是多種多樣的,也可以是多種運動形式的組合,這也順應(yīng)著物理課程的大單元教學(xué),也是培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)良好體現(xiàn)。教學(xué)中應(yīng)關(guān)鍵抓住帶電粒子的受力特點,分析其運動特點,采取相對應(yīng)的處理方法解決問題。

        參考文獻:

        [1]王美芳. 高中“帶電粒子在電磁場中的運動”相關(guān)問題的研究[D].蘇州大學(xué),2016.68.

        [2]王振虎.帶電粒子在電磁場中運動軌跡賞析[J].高中數(shù)理化,2015(02):26-27.

        作者簡介:甘夏賢(1989-),男,漢族,安徽潛山人,本科,中學(xué)教師,研究方向:物理教學(xué)。

        猜你喜歡
        曲線運動歸納總結(jié)帶電粒子
        帶電粒子在交變電、磁場中的運動
        帶電粒子的奇幻之旅
        回家的螞蟻
        未來英才(2016年1期)2016-12-26 21:13:24
        淺析助詞「は」和「が」用法
        淺析擬聲擬態(tài)詞分類及其特點
        帶電粒子的秘密花園(續(xù))
        談數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)思考的實施策略
        “曲線運動”知識點擊
        淺談高中物理“曲線運動”教學(xué)中的策略優(yōu)化
        考試周刊(2016年18期)2016-04-14 01:19:05
        碰撞中產(chǎn)生的帶電粒子的贗快度分布
        艳妇臀荡乳欲伦交换h在线观看| 在线观看国产内射视频| 8av国产精品爽爽ⅴa在线观看| 国产美女a做受大片免费| 毛片色片av色在线观看| 日韩精品一区二区亚洲观看av| 亚洲一区二区三区重口另类 | 手机av在线播放网站| 国产成人综合精品一区二区| 手机看片久久第一人妻| 亚洲精品乱码久久久久久中文字幕 | 精品久久综合日本久久综合网| 日韩精品综合一本久道在线视频 | 亚洲欧美日韩一区二区在线观看| 免费在线观看亚洲视频| 亚洲av无吗国产精品| 亚洲精品午夜久久久九九| 国产精品三级av及在线观看| 最新高清无码专区| 国产在线不卡免费播放| 亚洲中国美女精品久久久| 中文字幕一区二区综合| 岳丰满多毛的大隂户| 国产成人亚洲综合色婷婷| 国产精品 视频一区 二区三区| AV无码免费不卡在线观看| 骚货人妻视频中文字幕| 神马影院日本一区二区| 人妻饥渴偷公乱中文字幕| 国产在线精品一区二区| 欧美日韩国产在线观看免费| 99久久无色码中文字幕鲁信| 国产精品亚洲一区二区三区在线| 国产免费观看黄av片| 久久国产劲暴∨内射| 欧洲综合色| 亚洲女同恋中文一区二区| 国产av精品一区二区三区久久| а√天堂资源官网在线资源 | 伊人久久精品无码二区麻豆| 少妇高潮惨叫正在播放对白|