高一物理电场知识点包括以下内容:
1. 电场:带电体周围存在着一种特殊物质,它的最基本的特征是对放入其中的电荷有力的作用。这个物质叫电场。
2. 电场强度:放入电场中某点的电荷所受的电场力与该电荷电量的比值叫该点的电场强度。电场强度是矢量,单位时间内受到的电场力越大,场强越大。
3. 电场线:用来表示电场中电场强度的方向和大小的假想线。电场线从正电荷出发到负电荷终止。电场线的分布反映电场强度的相对大小。
4. 匀强电场:各点电场强度大小相等,方向相同的电场。
5. 点电荷:当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对研究的问题影响很小时,可以忽略带电体的大小、形状,并把带电体简化为一个点,带电体看成点电荷的条件就是带电体间的距离远大于带电体尺寸,或是带电体间的相互作用力的变化相对于研究的问题可忽略不计。
6. 电势差:电荷在电场中移动时,电场力做的功与电荷量的比值叫该点的电势差。
7. 电势能:电荷在电场中某点的电势能与电荷量的乘积叫该点的电势能。
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题目:一个带电粒子在电场中运动,电场强度E随位移x变化的关系式为E = 2x + 3,已知该粒子在x = 0处的电势能Ep0 = 80eV,求它在x = 3m处的电势能。
知识点:电场强度、电势能、电场力做功
解题过程:
1. 根据电场强度E随位移x变化的关系式E = 2x + 3,可以求出该处的电场线分布图(略)。
2. 根据电场力做功公式W = qEd,其中d为沿电场线方向上的位移,可求出该粒子从x = 0运动到x = 3的过程中,电场力所做的功。
3. 根据能量守恒定律,粒子的电势能变化量等于电场力所做的功。
解:由题意可知,该粒子在x = 0处的电势能为Ep0 = 80eV。
根据电场强度E随位移x变化的关系式E = 2x + 3,可知在x = 3处的电场线分布图(略)。
沿电场线方向上的位移d = 3m,则电场力所做的功为:
W = qEd = (80eV) × (2 × 3m + 3) = 660eV
由于能量守恒,粒子的电势能变化量等于电场力所做的功,即:ΔEp = W = 660eV
所以,该粒子在x = 3m处的电势能为:Ep = Ep0 + ΔEp = 80eV + 660eV = 740eV
答案:该粒子在x = 3m处的电势能为740eV。