高中物理電磁場,帶電液滴運動軌跡以及重力勢能電勢能變化的分析...

2020-12-05 懶人高中物理

高中物理電磁場。本題師關於帶電油滴在電磁重力複合場中運動軌跡問題。

我們先來研究下運動過程，在y>0的空間內，受到電場力重力作用。由於加速度為2g是已知的，等於間接告訴了我們電場力跟重力一樣大，都是mg。

這裡面有個細節要注意，經過原點時，帶電性質發生了改變。這樣電場力由原來的豎直向下，變成豎直向上大小為mg。這樣電場力與重力就平衡了，帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動。

那麼偏轉方向怎麼判斷呢？可以用口訣點順叉逆。口訣簡單，不用做手勢，直接出結果。但是要注意口訣的意義：如果磁場是點【磁場向外】，那就做順時針圓周運動；如果是叉【磁場向內】，那就逆時針轉動。不過有個前提就是這是針對正電荷的!!!

好，運動情況知道了，下面來看選項：

A重力勢能變化可以看高度。由於是圓周運動，所以高度先降低再升高，重力勢能先減小在增加。也可以根據重力做功等於重力勢能減小量。重力先做正功再做負功，所以重力勢能先減小在增大。

B電勢能的變化同樣道理。電勢先減小在增大，但是它帶的負電，那電勢能就是先增大再減小。也可以運用電場力做功等於電勢能減小量來判斷。電場力先做負功再做正功，那麼電勢能先增加再減小。

C由於重力電場力平衡所以他們做功的和必然為零，而洛倫茲力不做功，所以動能不變。

詳細解析請看視頻！

高中物理電磁場，帶電液滴運動軌跡以及重力勢能電勢能變化的分析

如圖所示，某一真空室內充滿豎直向下的勻強電場E,在豎直平面內建立坐標系x0y,在y<0的空間裡有與電場垂直的勻強磁場B,在y>0的空間內，將一質量為m的帶電液滴(可視為質點)自由釋放，此液滴沿y軸的負方向，以加速度a=2g(g為重力加速度)做勻加速直線運動，當液滴運動到坐標原點時，瞬間被安裝在原點的一個裝置改變了帶電性質(液滴所帶電荷量和質量均不變),隨後液滴進入y<0的空間內運動，則液滴在y<0的空間內運動過程中 A.重力勢能一定不斷減小 B.電勢能一定先減小後增大 C.動能不斷增大 D.動能保持不變

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