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带电粒子在电场中运动的综合应用
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静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线,图中φ0和d为已知量,一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心、沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电
网友投稿 2022-12-05 00:00:00 互联网
◎ 题目
静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线,图中φ
0
和d为已知量,一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心、沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电荷量为-q,其动能与电 势能之和为-A(0<A<qφ
0
)。忽略重力,求:
(1)粒子所受电场力的大小。
(2)粒子的运动区间。
(3)粒子的运动周期。
◎ 答案
解:(1)由图可知,x=0与x=d(或-d)两点间的电势差为φ
0
电场强度的大小
电场力的大小
(2)设粒子在[- x
0
,x
0
]区间内运动,速率为v,由题意得:
①
由图可知
②
由①②得:
③
因动能非负,有:
,得
即
④
粒子的运动区间为:
(3)考虑粒子从- x
0
处开始运动的四分之一周期
根据牛顿第二定律得,粒子的加速度
⑤
由匀加速直线运动
将④⑤代入,得
粒子的运动周期
⑥
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线,图中φ0和d为已知量,一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心、沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电…”主要考查了你对 【带电粒子在电场中运动的综合应用】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202212/408998.html
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