劉尊哲
【摘 要】高中物理中的電磁偏轉分為磁偏轉和電偏轉兩種,主要體現(xiàn)了帶電粒子在磁場以及電場中的運動情況,同時也是學習的難點之一。所以在高中物理學習當中怎樣才能是電磁偏轉的問題得以有效解決,區(qū)分兩者的偏轉情況,對二者的運動規(guī)律以及之間的相互聯(lián)系有一個充分的認識和了解,本文進行簡要論述。
【關鍵詞】高中物理;電磁偏轉;解決
【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】1671-8437(2019)10-0105-01
磁場以及靜電場的相關內(nèi)容一般都是以對磁場或者是靜電場當中帶電粒子的運行軌跡進行探討的方式出現(xiàn)的,與教學當中的磁偏轉和電偏轉的應用向對應。然而不管是在運動軌跡方面還是在物理規(guī)律等方面二者之間的差異性都十分明顯,要想提高解題效率和準確性,就必須要對其差異性進行對比。
1 電偏轉
有兩條間距為d,長為l的平行金屬板,兩金屬板的電壓為U,且相對較為穩(wěn)定。有一質(zhì)量為m,帶電量為+q的帶點粒子,以v0的初速度平行射入兩金屬板中間,在射出的過程中到達垂直板面方向時出現(xiàn)了偏移的情況,轉角為θ,距離y。
在不計阻力以及重力的狀態(tài)下,電偏轉運動下帶電粒子的各物理量滿足下列關系式:
在處理電偏轉問題時,分為以下幾步:①分析帶電粒子的受力情況,對電場力的變化尤其需要注意;②對帶電粒子的基礎條件極其運動初始情況進行分析,進而對其運動軌跡做到進一步明確;③進行物理模型的建立,如果在題目當中有模型的話,在解題過程中對其優(yōu)勢進行充分利用;④根據(jù)物體的運動規(guī)律,找出已知物理量和求量之間的關系,進行方程組的建立,進而獲得最終
答案。
2 磁偏轉
在勻強磁場當中有帶電粒子垂直射入的話,由于洛倫磁力的關系會產(chǎn)生磁偏轉,磁場的強度是B,在忽略重力的情況下進行分析,只在洛倫磁力作用下粒子才做勻速圓周運動,其運動軌跡符合下列公式:
如電荷量、質(zhì)量分別為C,
kg的帶電粒子,以速度m/s射入磁感應強度為B=0.17 T的勻強磁場中,入射方向和磁場及其邊界垂直。如果磁場寬度為10 cm的話,那么①該粒子離開磁場時的速度是多少?②入射方向與離開時速度的方向偏轉角度為多少?
解析:按照洛倫茲力的計算公式:重力N,N,對其進行比較我們能夠發(fā)現(xiàn),洛倫磁力要比重力大很多,所以在具體進行計算的時候可以不考慮重力因素。
①由于帶電粒子只受洛倫磁力的影響,所以其在運動過程中動能不變,因此在離開磁場的時候粒子速度為:m/s。
②在磁場當中粒子的運動軌跡為圓形,所以按照公
式,我們能夠計算出其運動軌道的半徑:
(m)
分析我們能夠發(fā)現(xiàn),偏轉角度為θ且滿足如下
關系:
所以偏轉角:θ=30°。
總的來講,在審題過程中必須要抓住問題的要點,才能提高解題效率。