- 高考物理极板运动
高考物理极板运动可能涉及到的内容有:
1. 电容器充电后与电源保持连接,然后将一块极板移向另一块极板,两极板间距减小,电场强度E减小,极板所受电场力增大,极板将向电场力方向移动。
2. 充电后电容器与电源断开,极板上的电荷量保持不变,将一块极板固定,另一块极板靠近并接触(不接地)另一块极板,两极板间距减小,根据电容的决定式C = εS/4πkd 可知,电容C增大,电容器的储能也增大。由于两极板间电势差U = 0,所以系统将向电势能最小处(即零电势点)运动。
此外,可能还会涉及到平行板电容器充电后,将其中一块平行板固定接地,然后将另一块平行板固定某带电粒子(如电子)射入平行板电容器之间并被弹回,带电粒子受到电场力作用,运动轨迹与极板的距离关系等。
以上内容仅供参考,建议咨询物理老师或者查阅物理书籍,以获取更全面更准确的信息。
相关例题:
题目:一个平行板电容器,电容为C,充电后将电源断开。在两极板间平行放置一块金属板,金属板长度为L,宽度为W,厚度为d。求金属板运动过程中的加速度a。
分析:
1. 极板运动是由于电场力的作用,金属板受到的电场力等于电场强度与极板间电势差的乘积。
2. 由于金属板在电场中运动,因此需要考虑电场的变化情况。
解题:
设金属板的电荷量为q,电场强度为E,极板间电势差为U。由于平行板电容器的电容为C,因此有:
C = εS / d (ε为介电常数,S为极板面积)
根据电容的定义式C = Q / U,可得到电荷量Q:
Q = C × U
当金属板插入电容器后,极板间的电场强度E会发生改变。根据高斯定理,可以求出金属板两侧的电场强度E:
E = (Q / 2S) / ε
由于金属板在电场中受到的电场力F = qE,因此金属板的加速度a可以通过牛顿第二定律求解:
F = ma
将上述公式代入已知量,可以得到金属板的加速度a:
a = (Qd / 2md) × (1 / L) - (Q / 2C) × (1 / d) × (1 / L)²
其中d为金属板的厚度,L为金属板的长度。
答案:金属板的加速度a为负值,表示金属板在电场中受到向下的力,因此会向下运动。具体数值需要根据已知量代入求解。
总结:这道例题主要考察了极板运动的基本概念和解题方法,包括电场强度、电荷量、电场力、牛顿第二定律等知识。通过这道题目的练习,可以帮助你更好地理解极板运动的相关知识。
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