- 高三物理带电粒子电场公式
高三物理带电粒子在电场中的公式包括:
1. 电场力做功与电势能的关系:电场力做正功,电势能减少;电场力做负功(电场力阻碍运动),电势能增加。
2. 动能定理:合外力(所有力)对带电粒子做的总功等于带电粒子的动能变化。
3. 速度和加速度的关系:根据牛顿第二定律求出粒子的加速度,再由粒子的运动学公式求出粒子的速度。
4. 粒子在匀强电场中的运动规律:$U=Ed$(其中U为电势差,E为电场强度,d为沿电场线方向的距离)。
此外,还有带电粒子在电场中的偏转、粒子在电场中的加速与偏转等公式。具体应用时,需要根据题目所给条件代入相应的公式求解。
相关例题:
题目:一个带电粒子在电场中运动,初速度为零,经过时间 t 到达 A 点,到达 A 点时的速度为 vA。已知 A、B 两点之间的距离为 d,求该粒子在电场中受到的电场力。
【分析】
根据题意,带电粒子在电场中受到电场力作用,做匀加速直线运动,根据运动学公式可以求出电场力的大小和方向。
【解答】
设粒子在电场中受到的电场力大小为 F,方向与 A 点速度方向相同。根据运动学公式,有:
$d = \frac{1}{2}at^{2}$
$F = ma$
其中 a 为加速度,方向与电场力方向相同。将上述公式代入已知条件,可得:
$F = \frac{vA^{2}}{2d}$
由于粒子在电场中受到的电场力与电荷量成正比,因此可以求出该粒子所带电荷量:
$q = \frac{F}{E}$
其中 E 为电场强度。将已知条件代入可得:
$q = \frac{vA^{2}E}{2d}$
【总结】
本题中,我们根据运动学公式求出了带电粒子在电场中受到的电场力大小和方向,再根据电荷量与电场强度的关系求出了电荷量。需要注意的是,本题中的电场是匀强电场,因此可以根据匀强电场的性质求解。
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