高三物理带电粒子在电场中的公式包括以下内容:
1. 电场力:F=qU
2. 速度:v=v0+at
3. 位移:s=v0t+1/2at^2
4. 周期:T=t/n
5. 偏转距离:y=1/2at^2
6. 偏转角度:tanθ=at/v0
7. 运动时间:t=(L/v0)
8. 运动轨迹:抛物线运动轨迹方程为y=at^2/2x
9. 库仑定律公式:F=kQq/r^2
此外,还有动能定理公式、动量定理公式、质能方程、电场中功的公式等。具体使用哪个公式,需要根据具体的问题和条件进行选择。
例题:带电粒子在电场中的运动
【问题】一个带电粒子在电场中受到电场力的作用,从静止开始运动,经过一段时间后,它的位移为x,速度为v,求该电场的电场强度E。
【分析】
1. 运动学公式:$x = v_{0}t + \frac{1}{2}at^{2}$
2. 牛顿第二定律:$F = ma$
3. 电场力公式:$F = qE$
由于题目中已知量只有位移和速度,因此需要用到运动学公式。由于带电粒子初速度为零,所以$v_{0} = 0$。
【解答】
根据运动学公式,有:
$x = \frac{1}{2}at^{2}$
由于带电粒子受到的电场力为恒力,所以加速度为定值,即$a = F/m$。因此有:
$F = ma = qE$
将上述两个式子代入运动学公式中,得到:
$x = \frac{qE}{2mv^{2}}$
又因为位移为x时,速度为v,所以有:
$v^{2} = 2ax$
将上式代入第一个式子中,得到:
$x = \frac{qE}{mv^{2}}$
最后,将上式中的$x$代入已知量中,得到:
E = \frac{mv^{2}}{qx}
【总结】
本题主要考查了带电粒子在电场中的运动规律,需要掌握牛顿第二定律、运动学公式和电场力公式才能正确解答。解题的关键是要灵活运用所学公式,注意各个量的单位和符号。