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高中物理电磁偏转问题分析

作者:未知

  【摘 要】高中物理中的电磁偏转分为磁偏转和电偏转两种,主要体现了带电粒子在磁场以及电场中的运动情况,同时也是学习的难点之一。所以在高中物理学习当中怎样才能是电磁偏转的问题得以有效解决,区分两者的偏转情况,对二者的运动规律以及之间的相互联系有一个充分的认识和了解,本文进行简要论述。
  【关键词】高中物理;电磁偏转;解决
  【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】1671-8437(2019)10-0105-01
  磁场以及静电场的相关内容一般都是以对磁场或者是静电场当中带电粒子的运行轨迹进行探讨的方式出现的,与教学当中的磁偏转和电偏转的应用向对应。然而不管是在运动轨迹方面还是在物理规律等方面二者之间的差异性都十分明显,要想提高解题效率和准确性,就必须要对其差异性进行对比。
  1 电偏转
  有两条间距为d,长为l的平行金属板,两金属板的电压为U,且相对较为稳定。有一质量为m,带电量为+q的带点粒子,以v0的初速度平行射入两金属板中间,在射出的过程中到达垂直板面方向时出现了偏移的情况,转角为θ,距离y。
  在不计阻力以及重力的状态下,电偏转运动下带电粒子的各物理量满足下列关系式:
  在处理电偏转问题时,分为以下几步:①分析带电粒子的受力情况,对电场力的变化尤其需要注意;②对带电粒子的基础条件极其运动初始情况进行分析,进而对其运动轨迹做到进一步明确;③进行物理模型的建立,如果在题目当中有模型的话,在解题过程中对其优势进行充分利用;④根据物体的运动规律,找出已知物理量和求量之间的关系,进行方程组的建立,进而获得最终
  答案。
  2 磁偏转
  在匀强磁场当中有带电粒子垂直射入的话,由于洛伦磁力的关系会产生磁偏转,磁场的强度是B,在忽略重力的情况下进行分析,只在洛伦磁力作用下粒子才做匀速圆周运动,其运动轨迹符合下列公式:
  如电荷量、质量分别为C,
  kg的帶电粒子,以速度m/s射入磁感应强度为B=0.17 T的匀强磁场中,入射方向和磁场及其边界垂直。如果磁场宽度为10 cm的话,那么①该粒子离开磁场时的速度是多少?②入射方向与离开时速度的方向偏转角度为多少?
  解析:按照洛伦兹力的计算公式:重力N,N,对其进行比较我们能够发现,洛伦磁力要比重力大很多,所以在具体进行计算的时候可以不考虑重力因素。
  ①由于带电粒子只受洛伦磁力的影响,所以其在运动过程中动能不变,因此在离开磁场的时候粒子速度为:m/s。
  ②在磁场当中粒子的运动轨迹为圆形,所以按照公
  式,我们能够计算出其运动轨道的半径:
  (m)
  分析我们能够发现,偏转角度为θ且满足如下
  关系:
  所以偏转角:θ=30°。
  总的来讲,在审题过程中必须要抓住问题的要点,才能提高解题效率。
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