物理電子運動

Ⅰ 物理電子運動速度與電阻的關系

按玻爾理論，

氫原子核外電子的可能軌道是rn=n2r1，r1=0.53×10-10米。根據電子繞核運

動的向心力等於電子與核間的庫侖力，可計算電子繞核的速度

v=((ke2)/(mr1))1/2 ，

代入數據得v1=2.2×106米/秒，同理可得電子在第二、第三能級上的運動速度

v2=1.1×106米/秒;v3=0.73×106米/秒
可見電子速度不是恆定的

電阻顯然和電子速度無關，從電阻的定義可以看出，他只和材料和自己被加工定性以後的特性有關。

Ⅱ 高中物理之電子在電場中的運動

電子射入豎直的勻強電場，不計重力，所以在豎直面上做勻速直線運動電場對電子有一個水平向右的力 t=0.4/v=10^（-5）s
水平方向上Vx=at=（qu/md）*t=1.6*10^（-2）m=0.016m 小於0.02m
所以在保持電壓不變的情況下能射出電場 偏轉距離為0.016m

Ⅲ 就是高中物理，電子在電場中的運動~~~~

在高考物理試題中，多次出現帶電粒子在電場中運動的一類項目類型，如88年全國、97全國、97上海、93全國等。縱觀這類題目，題中所涉及的物理情景基本相同，但高考命題專家往往擬定不同的題沒條件，從不同的角度提出問題，從而多角度、多層次對學生的基礎知識和基本技能進行考查，因而這類題目有較高的區分度，是拉開分數的好題。
這類問題涉及力學和電場知識的綜合運用，但實際上仍是一個力學問題（力是電場力）因而，解答這類題目仍要從受力分析（力的大小、方向及其變化特點）和運動規律入手，以力學的基本定律定性，定量地去分析討論並綜合運用各種方法和技巧。
藉助圖像，直觀展示
物理圖象是表達物理過程規律的基本方法之一，用圖象反映物理過程規律具有直觀，形象，簡捷，明了的特點，帶電粒子在交變電場中的運動，受電場力的作用，其加速度，速度均作周期性變化。藉助圖象來描述它在電場中的運動情況，可以直觀展示物理過程，從而得到啟迪，快捷地分析求解。
例子：（1993年全國）
如圖，A、B是一對中間開有小孔的平行金屬板，兩小孔的連線與金屬板面相垂直，兩極板的距離為L，兩極板間加上低頻交流電時，A板電勢為O，B板電勢u=u0cosωt現有一電子在t=0時穿過A板的小孔射入電場，設初速度和重力的影響可忽視不計。則電子在兩極間可能：
A：以AB間的某點為平衡置來回振動。
B：時而向B板運動，時而向A板運動，但最後穿出B板。
C：一直向B板運動，最後穿出B板，如果ω小於某個值ω0 、
L小於某個值L0 。
D：一直向B板運動，最後穿出B板而不論ω、L為何值。
[分析與解]根據兩極板間電壓變化規律及電子的初狀態,可作出電子左交變電場中的a-t、v-t圖像。

從圖像可知，在前半周期電子向B板做變加速運動，後半周期返迴向A板做變加速直線運動，最後回到初位置，顯然，考慮實際情況，如果兩極板距離L大於電子在半周期內通過的距離Xm(L>Xm)電子將以A板B板小孔連線上速度最大處為平衡位置往復運動，如果兩極板距離剛好等於半周期內通過的距離（L=Xm）則剛好在A、B小孔連線上往復運動，此時兩板距離是保證電子往復振動的最小距離Lo，對應的交流電的頻率為最小頻率Wo（周期為最大周期To），因為交流電的頻率ω小於ωo（ω<ωo）周期T大於To（T>To）則電子在電場中運動的時間必小於半周期，電子在達到B板小孔處的速度必不為0，電子將穿出B板，同理如果ω=ωo，L<Lo或ω=ωo，L<Lo電子在電場中運動的時間也均小於半周期，電子將穿出B板。綜上分析A、C正確
運用近似方法，建立理想模型，化難為易。
物理題都和一定的理想模型（狀態、過程、結構模型等）相連系，建立正確反映事物特徵的理想模型，是運用基本概念、規律求解的必要前提。對於某些實際的物理過程，可根據題設條件，運用近似的方法，突出主要矛盾淡化次要因素，粗略地描述反映事物基本特徵，這有助於迅速、准確定出解題方向和策略，使問題得到迅捷解決。
（1984年高考試題）在真空中速度為V=6.4×10m/s的電子束連續地射入兩平行極板之間,極板長度L=8×10m, 間距為d=5.0×10 的中線通過，如圖，在兩極板上加上50Hz的交變電壓U=U0sinωt ，如果所加電壓的最大值超過某一值Uc時，將開始出現以下現象，電子束有時能通過兩極板，有時間斷不能通過，求 UC 的大小。
[分析與解]這道題也是帶電粒子初速度方向與電場
方向垂直的問題，乍一看，電子運動過程繁雜，一
時難以理順思路，但仔細分析，電子通過平行板所
需時間t=L/V=1.25×10 –9s交流電壓的周期 T=f-1 =2.0×10-2 s
可見t＜＜T ，這說明交變電壓雖周期性變化，但對高速的通
過平行板的電子束而言，電壓大小的變化是次要的，可以不考慮。因此，電子束通過平行板時，極板間的電壓和電場可以看作恆定不變的，此時電子束通過的電場是恆定的勻強電場。設電子剛好通過平行板的電壓為 UC 電子經過平行板的時間為t，則
t=L/V, d/2=at2/2, a=eUc/(md), 可得UC=mV2d2/(eL2)=91v。
運用運動獨立原理，所分運動過程，化繁為簡。
對一個復雜的運動，為研究方便可以把它看成是由幾個比較簡單的運動過程組合而成的，。對每個過程的運動又可從不同方向來分析討論, 各個過程的運動，各個方向的運動是獨立的，互相不影響，卻又有相聯系的物理量。應用這一分運動的原理可以簡捷地分析解決某些帶電粒子在交變電場中運動的問題。
例2：（1997年全國考試題）
如圖：真空中電極K發出的電子（初速度不計）經過Uo=103V的加速電場後由小孔S沿兩水平金屬板A、B的中心線射入.A、B板長L=0.2米，相距d=0.020米，加在A、B板間的電壓U隨時間t變化的u-t圖線如圖所示，設A、B間的電場可看作是均勻的且兩板外無電場，在每個電子通過電場區域的極短時間內電場是恆定的，兩板右側放一記錄圓筒，筒的左側邊緣與極板右端距離b=0.15米，筒繞其豎直軸轉動，周期T=0.20秒，筒的周長S=0.20米，筒能接收到通過A、B板的全部電子.
⑴以t=0時電子打到圓筒記錄紙上的點為作為xy坐標原點,並取y軸豎直向上,試計算電子打到記錄紙上的最高點的y坐標(不計重力作用)
⑵在給出的坐標紙上定量地畫出電子打到記錄紙上的點形成的圖線。

0

[分析與解]此題的運過程較繁，是一道易錯的題目，從電子的運動看分為三個階段，在Uo形成的電場中作勻加速直線運動，在形成的電場中作類平拋運動，然後作勻速直線運動打到記錄紙上，對圓筒來看是作勻速轉動。
設電子到達AB板中心線時沿中心線的速度為Vo，是加速電場U0做功使期獲得的，有
mV02/2=U0q 。電子在中心線方向的運動是勻速運動，設電子穿過AB板的運動時間為to則L=V0t0，電子在垂直AB方向的運動為勻加速直線運動，對恰好過AB板的電子，在它通過時加在兩板間的電壓Uc應滿足d/2=eUct02/(md) 。從而可解得Uc=2d2U0/L2=20 伏，此電子從AB板射出時沿y方向的分速度Vy=eUct0/(md) 此後電子做勻速直線運動，它打在記錄紙上的點最高，設縱坐標為y由如下圖。有（y－d/2）/b=vVy/V0
得y=bd/L+d/2=2.5cm
由u-t可知，加在兩板間的電壓u的周期To=0.10秒u的最大值Um=100伏，因為Uc<Um，在一個周期T0內只有開始的一段時間間隔Δt 內有電子通過A、B板。
因為打在記錄紙上的最高點不止一個，根據題中善於坐標原點與起始記錄時刻的規定的可知：
第一個最高點的X坐標為 x1 =（S/T） t=2cm
第二個最高點的X坐標為 x2=（S/T）（T0+t）=12cm
第三個最高點的X坐標為 x3=（S/T）（2T0+t）=22cm
由於記錄筒的圓長為20m，所以第三個最高點與第一個最高點重合即電子打到記錄紙上的最高點只有兩個，它們的坐標分別為（2cm、2.5cm）和(12cm,2.5cm)如圖：

小結：此類題型一般集多種運動方式，如勻速直線運動，勻加速直線運動，平拋，轉動。綜合多種知識和技巧，如電場知識，運動知識，隱含條件，臨界條件，周期性計算等相關直知識。遇到這類題型一般採取各個擊破，充分注意各個環節，就能快速有效地解決。

Ⅳ 一個有趣的物理現象（電子 運動 磁場）

顯然是存在的，有一個例子：同向電流互相吸引。相對於電流里的電荷來說，他們是相對靜止的，但是依然受到了安培力的作用，說明這空間里存在磁場。

Ⅳ 原子核外電子的運動屬於物理還是化學

其實電子並不是真的想地球繞著太陽一樣在繞著原子核轉動。
每一個原子核也沒有自己專屬的電子，電子是呈現一片概率雲狀態，因為量子效應，它可以突然出現在這里，下一個時刻突然出現在那裡。「這里」和「那裡」可以是宇宙的兩端。
但它最大的概率是出現在原子核周圍，極小的概率出現在其他地方。
為方便討論，才認為電子是繞著原子核運動

Ⅵ 物理本質上是電子的運動形成電流，但為什麼可以在理論上看成是正電荷的運動形成電流呢

電流的方向是由人為規定的，由正電荷的定向移動規定為電流的正方向。金屬導體的導電性靠的是裡面的自由電子。實質上金屬導體的導電性是電子在移動，由於電子帶負電，正電荷就相對於負電荷來說向相反的方向一定，比如：電子在導體中向右移動，正電荷就相對向左移動，國際規定以正電荷的移動方向為正方向，所以電流就是向左了。

Ⅶ 物理接觸帶電，電子的運動方向為什麼不同

樓上回答有道理,但不能解釋你提出的問題
應該是:物體都有正負電荷組成,但金屬對自己電子的束縛能力較弱,很容易被搶走.而非金屬則對自己的電子束縛比較緊,不會輕易被搶走,反而經常去搶別人的.所以才出現你說的移動方向不同.
更為本質的原因在於原子核外電子層數及最外層電子數等,這還可以參考化學中的金屬活動性表及非金屬性排列順序等,如F是非金屬性最強的,所有其他物質遇到氟,都會被搶走電子.而金屬性最強的鈁,最易被人搶走電子

Ⅷ 電子運動的速度有多快

一、陰極射線的速度
高中物理第三冊（選修本），在《磁場》一章中提到陰極射線是由帶負
電的微粒組成，即陰極射張就是電子流．讓這些電子流垂直進入互相垂直的
勻強電場和勻強磁場中，改變電場強度或磁感應強度的大小，使這些帶負電
微粒運動方向不變，這時電場力eE恰好等於磁場力eBv，即eE=eBv，從而得出
電子運動速度v=E/B。1894年湯姆遜利用此方法測得陰極射線的速度是光速的1/1500，約2×105米/秒．

二、電子繞核運動速度
高中物理第二冊，在原子核式結構的發現中，提到電子沒有被原子核吸
到核上，是因為它以很大的速度繞核運動，這個速度有多大呢？按玻爾理論，
氫原子核外電子的可能軌道是rn=n2r1，r1=0.53×10-10米。根據電子繞核運
動的向心力等於電子與核間的庫侖力，可計算電子繞核的速度

v=((ke2)/(mr1))1/2 ，

代入數據得v1=2.2×106米/秒，同理可得電子在第二、第三能級上的運動速度

v2=1.1×106米/秒;v3=0.73×106米/秒．從以上數字可知，電子離核越運其速度越小．

三、光電子速度
在光的照射下從物體發出電子的現象叫做光電效應．發射出來的電子叫光電子，光電子的速度有多大呢？由愛因期坦光電效應方程mv2/2=hυ-W，可以計算出電子逸出的最大速度，如銫的逸出功是3.0×10-19焦，用波長是0。5890微米的黃光照射銫，光電效應方程與υ=c/λ
聯立可求出電子從銫表面飛出的最大初速度vm=((2/m)·((ch/λ)-W))1/2，代數字得vm=2.9×105米/秒．如果用波長更短的光照射銫，電子飛出銫表面的速度還會更大．從而得知，不同的光照射不同的物質，發生光電效應時電子飛出的最大速度也不同．

四、金屬導體中自由電子熱運動的平均速率
因為自由電子可以在金屬晶格間自由地做無規則熱運動，與容器中的氣體分子很相似，所以這些自由電子也稱為電子氣．根據氣體分子運動論，電子熱運動
_
的平均速率v=((8kT)/(πm))1/2，式中k是玻耳茲常數，其值為1.38×10-23焦/開，m是電子質量，大小為0.91×10-30千克，T是熱力學溫度，設t=27℃，則T=300K，
_
代入以上公式可得v=1.08×105米/秒．

五、金屬導體中自由電子的定向移電速率
設銅導線單位體積內的自由電子數為n，電子定向移動為v，每個電子帶電量為e，導線橫截面積為S．則時間t內通過導線橫截面的自由電子數N=nvtS，其總電量Q=Ne=nvtSe．根據I=Q/t得v=I/neS，代入數字可得v=7.4×10-5米/秒，即0.74毫米/秒．

從以上數據可知，自由電子在導體中定向移動速率（約10-4米/秒）比自由電子熱運動的平均速率（約10105米／秒）少約1/109倍．這說明電流是導體中

所有自由電子以很小的速度運動所形成的．這是為什麼呢？金屬導體中自由電

子定向移動速度雖然很小，但是它是疊加在巨大的電子熱運動速率之上的．正

象聲速很小，如將聲音轉換成音頻信號載在高頻電磁波上，其向外傳播的速度

等於光速（c=3×108米/秒）．電流的傳導速率（等於電場傳播速率）卻是很大的（等於光速）．

六、自由電子在交流電路中的運動速率
當金屬中有電場時，每個自由電子都將受到電場力的作用，使電子沿著與場強相反的方向相對於晶格做加速的定向運動．這個加速定向運動是疊加在自

由電子雜亂的熱運動之上的．對某個電子來說，疊加運動的方向是很難確定的．

但對大量自由電子來說，疊加運動的定向平均速度方向是沿著電場的反方向．

電場大小變化或電場方向改變，其平均速度大小和方向都變化．對50赫的交流

電而言，可推導出自由電子的定向速度v=-(eεmτ/m)sin(t-ψ)，τ為自由電

子晶格碰撞時間，其數量級為10-14秒．所受到的合力

F=-2eεmsin(ψ/2)cos(ωt-ψ/2)，

即電子所受的力滿足F=-kx．這說明自由電子在交流電路中是做簡諧運動．其電

子定向運動的最大速率為：

vm=eεmτ/m≈10-4米/秒，振幅約為10-6米．

七、打在電視熒光屏上的電子速度

高中物理第二冊《電場》一章中提到示波管知識，其實電視機與示波管的

基本原理是相同的，故電子在電視熒光屏上的速度，也可根據帶電粒子在勻強

電場中的運動規律mv2=eU求出．以黃河47cm彩電為例，其加速電壓按120伏計算，

電子打在熒光屏上的速度v=(2eU/m)1/2，代入數字得v=6.5×106米/秒．

八、打在對陰極上的電子速度

高中物理第二冊第236頁，在講授倫琴射線產生時說：「熾熱鎢絲發出的電

子在電場的作用下以很大的速度射到對陰極上．」設倫琴射線管陰陽兩極接高壓

為10萬伏，則電子在電場力作用下做加速運動，求其速度用mv2=eU公式顯然是不

行的．因為電子質量隨其速度增大而增大，故需用相對論質量公式代入上式求出，

即

mv2/(2×(1-v1/2/c1/2)1/2)
代入數字得v=6.5×106米/秒．
九、射線的速度

高中物理第二冊天然放射性元素一節中說到，研究β射線在電場和磁場中

的偏轉情況，證明了β射線是高速運動的電子流。β射線的貫穿本領很強，很

容易穿透黑紙，甚至能穿透幾毫米厚的鋁板．那麼β射線的速度有多大呢？法

國物理學家貝克勒耳在1990年研究β粒子時的方法，大體上同湯姆遜在1897年

研究陰極射線粒子的過程相同．通過把β射線引入互相垂直的電場和磁場，貝

克勒耳測算出了β粒子的速率接近光速（c=3×108米/秒）

十、正負電子對撞的速度

高中物理第三冊（選修）第239頁說到：「我國1989年初投入運行的第一台

高能粒子器---北京正負電子對撞機，能使電子束流的能量達到28+28億電子伏．」

那麼正負電子相撞的速度有多大呢？根據E=m0v2/(2×(1-v1/2/c1/2)1/2)即可求出

V=2.98×108米/秒．可見其速度之大接近光速（光速取3×108米/秒）．

十一、轟擊質子的電子速度

高中物理第三冊P236提到「為了探索質子的內部結構，使用了200億電子伏

的電子去轟擊質子．」這樣的高能電子是利用迴旋加速器得來的．電子的速度同

樣可用

E=m0v2/(2×(1-v1/2/c1/2)1/2)

來計算，代入數字得2.999×108米/秒，此速度極接近光速．

通過以上討論可知，在各種不同情況電子的速度大小各異，但電子運動的速

率永遠不能等於光速，更不能大於光速，只可能接近光速．1901年德國物理學愛

考夫曼用鐳放射出的β射線進行實驗時，發現了電子質量隨速度變化而變化的現

象，當電子速度接近光速時其質量急劇增加．1905年愛因斯坦發表了狹義相對論，

他提出：物體的質量不是固定不變的，它隨物體運動速度的增大而增大．當物體

運動速度 （c為光速）時，其運動質量為靜止質量的1.7倍，當物體運動速度

v=0.8c時，其運動質量為靜止質量的3.1倍．28億電子伏的電子其運動質量是靜止

質量的8.77倍．200億電子伏的電子其運動質量是靜止質量的1224倍．

Ⅸ 物理 電子為什麼么會沿著電場反方向運動

電場的方向規定為由正電荷到負電荷,電子帶負電,由於異性相吸它會朝正電荷方向運動,即向電場的負方向運動.