- 高三物理电场公式
高三物理电场公式有以下几个:
1. 电场强度E:E=F/q (定义式)
2. 电场力F:F=qE (库仑力)
3. 电势差U:U=W/q (定义式)
4. 电势能E:E=qU (电势能与电势差的关系)
5. 电势的定义式:φ=E/q,电势等于单位正电荷所具有的电势能。
6. 电势分布Φ:Φ随r均匀变化,r趋近于无穷大时,电势趋近于无穷远处。
7. 电场强度与电势差的关系:E=U/d(匀强电场中的关系)。
此外,还有电场力做功与电势差的关系:WAB = qUAB。以上公式可以用于描述高中物理电场中的基本现象和计算。
相关例题:
题目:一个带电粒子在电场中的运动。
假设一个带电粒子(质量为m,电荷量为q)进入到一个沿水平方向匀强电场中,粒子的初速度为v0。试求该粒子在电场中的运动轨迹。
公式:
Eqx = ma (牛顿第二定律)
Eq = kQq/r^2 (库仑定律)
Eq = F (电场强度定义)
解:
根据牛顿第二定律,粒子受到的电场力等于其加速度:Eqx = ma
又因为电场力等于电荷受到的库仑力,即Eq = kQq/r^2,其中Q为场源电荷,r为粒子到场源电荷的距离。
同时,粒子受到的合力等于其合外力,即Eqx = F合。
由于粒子在水平方向做匀加速直线运动,所以其合外力等于水平方向的分力,即F合 = macosθ,其中θ为粒子速度与电场力的夹角。
将上述公式带入到初始条件中,可得:Eqx = Eqcosθ = kQq/(r^2cosθ)
解得:Eq = kQq/(Eqxcosθ + r^2)
其中Eqx为粒子的电场强度。
例题过程:
假设一个带电量为+q的粒子在电场中运动,电场强度E=Eq=kq/(r^2cosθ)。已知电场方向与水平方向成30°角,粒子的初速度为v0=10m/s,粒子的质量为m=1kg。求粒子的加速度和粒子的运动时间。
解:根据上述公式,可得Eqx = kq/(r^2cosθ),代入数据可得Eqx=Eq=Eqx=kq/(√3/4)。根据牛顿第二定律,可得加速度a=Eqx/m=Eq/(mcosθ)=kq/(√3/4)/1(√3/2)=√3kq/4m。时间t=v0/a=10/(√3kq/4m)=4.7m/(√3kq)。
希望这个例子可以帮助你理解电场中的物理公式如何应用。
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