点电荷电场中带电粒子运动问题

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/06/01 02:38:03

点电荷电场中带电粒子运动问题
如果不计带电粒子重力,即带电粒子只受电场力,那带电粒子怎么运动,是不是圆周运动,我感觉应该不是,应该会向心或是离心吧,但是有一道题,如下,第四象限中粒子为什么做圆周运动,为什么点电荷在圆心,
【在如图所示的直角坐标系中,第二象限有沿y轴负方向的匀强电场E1,第三象限存在沿x轴正方向的匀强电场E2,第四象限中有一固定的点电荷．现有一质量为m的带电粒子由第二象限中的A点（-a,b）静止释放（不计重力）,粒子到达y轴上的B点时,其速度方向和y轴负方向的夹角为45°,粒子在第四象限中恰好做匀速圆周运动,经过x轴上的C点时,其速度方向与x轴负方向的夹角为60°,求：
（1）E1和E2之比；
（2）点电荷的位置坐标．】

带电粒子在运强电场中,如果不计带电粒子重力,即带电粒子只受电场力,而粒子受电场力大小方向恒定,粒子做的是类似平抛运动或斜抛运动,相当于在地球上水平抛出一个物体或斜向上抛出一个物体的运动,因为物体只受重力,和这种情况很相似,绝不是圆周运动.
粒子在第四象限中恰好做匀速圆周运动,是有可能发生的,粒子进入第4象限,速度方向刚好与所受电场力垂直,电场力提供向心力,粒子绕着这个固定电荷做圆周运动,根据这些信息来解这道题,不难,还有什么疑问吗?
再问：所以说一个不计重力的带电粒子垂直于（与粒子相反电性的）点电荷的电场线方向射入电场，理想状态下将一直做匀速圆周运动喽
再答：这个不一定的，要满足匀速圆周运动，必须满足电场力F=mv^2/R，否则不行，因为速度未知和射入点也未知，射入点未知，所受电场力大小也未知，是很难达到这个条件的，你上题中说恰好做匀速圆周运动，这句话很重要，是题眼，透露了F=mv^2/R,这个信息，R就是这个粒子与电荷的距离。

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