Автор: admin. Рубрики: Это надо знать. Опубликовано: Март 12th, 2013

Задачи на движение заряженной частицы в электрическом поле — встречаются на экзаменах довольно часто. Это, как правило, комбинированные задачи, для решения которых необходимо использовать кинематические и динамические формулы. Также решение таких задач не обходится  без знания формулы силы Кулона и умения решать системы уравнений. Для того, чтобы решать задачи на движение заряженной частицы в электрическом поле, можно использовать алгоритм, с которым я предлагаю ознакомиться ниже.

Рассмотрим данный алгоритм на примере решения следующей задачи.

 Положительно заряженная частица влетает в пространство между пластинами плоского воздушного конденсатора, с начальной скоростью v0, направленной параллельно пластинам. Напряженность электрического поля Е, расстояние между пластинами конденсатора d. Определить смещение заряженной частицы по вертикали.

  • Для начала необходимо сделать  хороший рисунок (не микроскопический). На рисунке указываем начальные характеристики (начальную скорость, ее направление, полярность пластин конденсатора, направление вектора напряженности электрического поля)движение заряженной частицы в электрическом поле
  • На любое заряженное тело (частицу) со стороны электрического поля действует сила Кулона, направление этой силы определяется чисто математически (если частица имеет положительный заряд, то направление силы Кулона совпадает с направлением вектора напряженности электрического поля, если частица имеет отрицательный заряд — то направление силы и вектора напряженности электрического поля — противоположны друг другу). Определив направление силы Кулона, указываем направление вектора ускорения, сообщаемого заряженной частице силой Кулона. Направление силы Кулона и вектора ускорения всегда совпадают! движение заряженной частицы в электрическом полеИз этих уравнений определяем ускорение заряженной частицы в электрическом поле.движение заряженной частицы в электрическом пол
  • изображаем траекторию движения частицы. Поскольку на заряженную частицу действует одна сила, и направление вектора скорости и вектора ускорения взаимно перпендикулярны друг другу, траектория движения представляет собой параболу (в пределах конденсатора)движение заряженной частицы в электрическом поле
  • Изобразим вектор перемещения частицы в поле конденсатора. Записываем кинематические формулы для определения перемещения или скорости тела для равноускоренного движениядвижение заряженной частицы в электрическом поледвижение заряженной частицы в электрическом поле
  • Выбираем удобное направление координатных осейдвижение заряженной частицы в электрическом поле
  • Записываем кинематические уравнения в проекциях на выбранные оси. Важно! Проекция вектора перемещения на ось ох численно равна длине пластин конденсатора, а проекция вектора перемещения на ось оy численно равна смещению заряженной частицы по вертикали.движение заряженной частицы в электрическом поле
  • Решаем получившуюся систему уравнений относительно неизвестных величин.
  • Если в вопросе к задаче речь идет о скорости заряженной частицы после вылета из конденсатора (направлении вектора скорости в какой-то момент времени), то на рисунке изображаем вектор скорости и определяем его компоненты. А далее определяем неизвестную величину.движение заряженной частицы в электрическом поле

Как видно из алгоритма, решение задач на движение частицы в электрическом поле конденсатора, не представляет особой сложности. Надо лишь последовательно выполнять те действия, которые описаны выше. И быть внимательными.


Поделиться с друзьями

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники
Вы можете оставить комментарий, или поставить трэкбек со своего сайта.

Написать комментарий

*
Copy Protected by Chetans WP-Copyprotect.
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика