- 高考物理电场专题
高考物理电场专题包括以下内容:
1. 电场与电场强度:介绍电场的基本性质——对放入其中的电荷有力的作用,并介绍电场强度的概念。
2. 电势能和电势:介绍电荷在电场中由于受到电场力而具有的能量——电势能,以及描述电场力的性质的物理量——电势。
3. 静电力与动能定理:介绍电荷在电场中受到的静电力和动能定理,帮助学生理解利用电场力做功可以改变物体的动能。
4. 匀强电场中的规律和特点:介绍匀强电场的概念和特点,总结出相关的规律,如带电粒子在匀强电场中的运动规律。
5. 带电粒子在电场中的加速和偏转:介绍带电粒子在电场中的加速和偏转,包括电子束的偏转实验。
6. 电势差和电势差公式:介绍电势差的概念和计算方法,并介绍电势差公式。
7. 带电粒子在电场中的受力分析:针对带电粒子在电场中可能出现的各种受力情况进行分析和解释。
以上是高考物理电场专题的部分内容,仅供参考,具体内容请以高考物理教材为准。
相关例题:
题目:
一个带电粒子在电场中的运动。已知该粒子的质量为m,电量为q,初速度为v0,方向与电场方向相同。已知该电场的电场强度为E,求该粒子在电场中的运动轨迹。
解析:
F = ma
v² = v₁² + v²
其中,F为电场力,a为加速度,m为质量,q为电量,v₁为粒子在电场中的初速度方向上的速度,v为粒子在电场中运动时的末速度。
根据题意,已知电场强度为E,初速度为v₀,方向与电场方向相同。因此,电场力F的方向与初速度方向相同。根据牛顿第二定律,加速度a的方向也与初速度方向相同。
接下来,我们需要根据上述方程求解粒子在电场中的运动轨迹。由于粒子受到电场力和重力两个力的作用,因此需要将问题转化为两个方向的受力分析。
在水平方向上,粒子受到电场力的作用,其大小为Eq。由于初速度方向与电场方向相同,因此水平方向的加速度也为正值。在竖直方向上,粒子受到重力的作用,其大小也为正值。
根据上述分析,我们可以将问题转化为一个二维运动问题。在水平方向上,粒子做匀加速直线运动;在竖直方向上,粒子做匀变速运动。因此,粒子的总运动轨迹为抛物线的一部分。
根据上述分析,我们可以得到粒子的运动轨迹方程:
x = v₀t + 1/2at²
y = Eqt - gt²/2
其中,x和y分别为粒子的水平位移和竖直位移,t为时间。将上述方程代入初始条件v₀=Eqt/m中,可以得到:
Eqt = m(v₀ + at) - gt²/2
Eqt = m(Eqt/m + at) - Eqt²/2Eq - gt²/2
Eqt² + mEqt - Eqt² = 0
Eqt = 0 或 Eqt = -mEq/Eq²
由于电场强度E是已知的,因此可以求得粒子的水平位移x和竖直位移y的值。最终,粒子的运动轨迹为抛物线的一部分。
答案:
粒子的运动轨迹为抛物线的一部分。根据上述方程求解可知,当Eqt=0时,粒子的水平位移x和竖直位移y均为零;当Eqt≠0时,粒子的水平位移x和竖直位移y均为正值。因此,粒子的运动轨迹为抛物线的一部分,其运动轨迹方程为x = v₀t + 1/2at²和y = Eqt - gt²/2。
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