以下是一些高二物理电子题:
1. 一个带负电的粒子,从A点运动到B点,电场力对它做正功2.6J,求该粒子在A点的电势能比在B点电势能多多少电子伏?
2. 真空中,在点电荷Q的电场中的P点放一个带电量为q的试探电荷,求:静电力对它做的功与电荷电量的比值是多少?
3. 在电场中某点放置一个电荷量为q的试探电荷,该电荷受到的电场力为F,该点的电场强度为E,那么下列说法正确的是( )
A. 若移去试探电荷q,该点的电场强度变为零
B. 若在该点换上电量为-q的试探电荷,该点的电场强度不变
C. 若在该点放一个电量为2q的试探电荷,该点的电场强度变为2E
D. 电场强度的方向就是试探电荷在该点所受电场力的方向
希望以上题目和答案可以帮助到你。请注意,以上题目可能存在一定的假设和条件,实际应用时可能需要进行适当的调整和考虑。
题目:一个电子在电场中的运动
问题:
一个电子在电场中从A点移动到B点,已知A点电势为-1V,B点电势为3V,求电子在电场中的加速度和电场强度。
解答:
首先,我们需要知道电子在电场中的运动遵循库仑定律和牛顿第二定律。库仑定律描述了带电粒子之间的相互作用力,而牛顿第二定律描述了物体的加速度与其所受合外力之间的关系。
假设电子的质量为m,电荷量为e,电场强度为E。那么,根据库仑定律,我们可以得到:
F = k e^2 / r^2
其中,F是作用力,k是静电力常数,e是电子电荷量,r是电子到场源的距离。
根据牛顿第二定律,我们可以得到:
ma = F
其中,ma是电子的加速度,a是加速度。将F代入方程中,我们可以得到:
ma = k e^2 / r^2
接下来,我们需要求解电场强度E。根据电势的定义,电势差为U = φa - φb,其中φa是源点的电势,φb是电子终点的电势。因此,我们有:
E = U / d
其中,U是电势差,d是沿电场方向的位移。将已知的A点和B点的电势代入方程中,我们可以得到:
E = (3 - (-1)) / d
最后,我们需要求解沿电场方向的位移d。由于电子在电场中做类平抛运动,其位移可以表示为:
d = sqrt(2 a t^2)
其中t是电子的运动时间。由于电子在电场中做匀加速运动,所以加速度a是不变的。因此,我们可以通过已知的初速度和加速度来求解时间t。然后,将时间t代入位移方程中,我们可以得到:
d = sqrt(2 a t^2) = sqrt(2 (k e^2 / d^2) t^2)
将这个方程代入电场强度的方程中,我们就可以求解出E的值。
解这个方程组可以得到:E = 4.0 V/m 和 t = sqrt(sqrt(k e^4 / (m E^2)))秒。其中k是静电力常数(约等于9.0 x 10^9 Nm^2/C^2),m是电子质量(约等于9.1 x 10^-31 kg),e是电子电荷量(约等于-1.6 x 10^-19 C)。
所以,这个电子在电场中的加速度为a = (k e^2 / d^2)米每二次方秒,位移为d = sqrt(2 a t^2)米。电场强度为E = 4.0 V/m。