带电粒子在交变电场中的偏转

简介:带电粒子在交变电场中的偏转
关键字:带电粒子在交变电场中的偏转


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这是一个为您精心制作的《带电粒子在交变电场中的偏转》交互式教学课件。它结合了物理仿真逻辑与现代网页前端技术,能够直观地展示粒子在不同波形、不同进入时刻下的运动状态。

物理仿真精准:

  • 加速度计算:根据 a=qU/md实时计算。其中 U 随时间按选择的波形(正弦、方波、锯齿波)变化。

  • 运动分解:水平方向为匀速直线运动,竖直方向为变加速运动

  • 边界检测:模拟了粒子碰撞极板或飞出极板的真实物理过程。

深度交互功能:

  • 进入时间 (t0):这是本实验的难点。通过下拉菜单选择 T/4 或 T/2 等,程序会改变粒子进入电场时的电压相位,观察粒子运动轨迹的对称性。

  • 波形切换:实时对比正弦波(连续变化)、方波(瞬间切换)和锯齿波下粒子的不同表现。

  • 参数实时反馈:滑块调节初速度、电荷量、质量、电压峰值和周期,适合做定量分析。

可视化增强:

  • 三图联动:U−t、a−t、vy−t 三个图像在同一列排列,横坐标时间轴对齐,方便学生理解电压如何决定加速度,加速度如何改变速度。

  • 动态环境:支持显示电场线(模拟电场强度方向切换)和运动轨迹,帮助学生建立空间感。

使用建议:

  • 探究1:让学生观察进入时间为 0 和 T/2 时,粒子轨迹的对称性。

  • 探究2:在方波电压下,改变周期 T,观察粒子是否能做类平抛运动或周期性往复运动。

  • 探究3:对比不同初速度 v0 对侧位移的影响。



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发布人:物理D世界
发布时间:2026-05-28 08:11:52

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