高考物理选修3-1包括以下内容:
电场。介绍库仑定律和电场力的功,点出了电势差和电势的概念,初步建立电场线的概念并判断电场线的方向。
电势能和电势。介绍电势能和电荷在电场中移动时的能量转化,提出电势的概念,并用电势描述电场的性质。
静电感应和电容。介绍静电感应现象和利用静电感应进行导体平衡时的电场分布,引入电容器和电容的概念。
带电粒子在电场中的运动。主要是对加速度、初速度、偏转距离以及运动时间的计算,涉及动能定理和牛顿定律的运用。
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问题:一个带电粒子在电场中的运动。
问题描述:一个质量为m,电荷量为q的粒子以速度v从A点进入一个水平方向的匀强电场中,已知A点与两个竖直平行板的距离为h,且粒子能够从B点离开电场。求这个电场的强度E。
解题思路:
1. 粒子在电场中的运动性质:粒子在电场中受到电场力,且电场力与速度方向垂直,因此粒子做类似抛体的运动。
2. 粒子的运动方程:根据牛顿第二定律和运动学公式,可以列出粒子的运动方程。
3. 电场强度E的求解:根据粒子的运动方程和已知条件,可以求出电场强度E。
答案:
设板的高度为h,板之间的距离为d,电场的强度为E。
1. 粒子的运动性质:粒子在水平方向受到的电场力与速度方向垂直,因此粒子做类似抛体的运动。
水平方向:$F_{x} = m\frac{v^{2}}{h}$
垂直方向:$mg = qE\sin\theta$
其中,$\theta$是粒子入射角度。
3. 电场强度E的求解:由上式可得:$E = \frac{mg\sin\theta}{qv}$
其中,$v$是粒子的入射速度。
因此,这个电场的强度E可以通过求解上述方程得到。