高三物理电场大小公式是E=F/q和E=kQ/r^2,相关例题为:
电场强度公式应用:真空中点电荷的场强公式为E=kQ/r^2,式中Q为产生电场的电荷量,r为某点到产生电场电荷量的距离。一个电子通过该电场,若该点距离电子带电量Q的电量为r,则该点的场强大小为多少?
解题:根据点电荷的场强公式,有E=kQ/r^2,又因为电子带电量大小为e(e是元电荷,即电子或质子等的电荷量),所以E=kQ/r^2=4kq/r^2。
以上公式适用于任何电荷产生的电场。
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高三物理电场大小公式为:E = U/d,其中E是电场强度,U是电势差,d是两点间的距离。相关例题如下:
例题:有两个带电的粒子在电场中运动,它们在电场中的A点具有相同的动能,B点的电势能为零,且它们的质量和电量都相等。已知A点和B点在同一个等势面上,那么这两个粒子的运动方向和电场强度的大小可能为:
A. 运动方向先沿A到B再到A,电场强度先为零后不为零。
B. 运动方向沿AB连线且B点为终点,电场强度一直为零。
C. 运动方向沿AB连线且A点为终点,电场强度先为零后不为零。
D. 运动方向沿AB连线且B点为终点,电场强度一直不为零。
解析:根据题意可知,这两个粒子在A点的电势能相等,且在同一个等势面上运动,因此它们的电性相同。由于它们的质量和电量都相等,因此它们在电场中的加速度也相等。由于动能相等,因此它们的速度也相等。由于B点的电势能为零,因此它们的电势能变化量为零,即电场力做功为零。因此,它们的运动方向必定从A到B。由于在A点和B点电势相等,因此电场强度大小必定不变,即电场强度一直不为零。正确答案为D。
高三物理电场大小公式和相关例题常见问题如下:
公式:
1. 电场强度公式:E = kQ/r²,其中E是电场强度,k是静电力常量,Q是源电荷的电量,r是源电荷与试探电荷的距离。
2. 电势差公式:Uab = φa - φb,其中Uab是a点与b点的电势差,φa是a点的电势,φb是b点的电势。
例题:
1. 一个带电量为+ 3.2 × 10^-8 C的点电荷在电场中某点受到的电场力为6.4 × 10^-6 N,则该点的电场强度为多少?
解:根据电场强度公式E = F/q,可得该点的电场强度为E = F/q = 6.4 × 10^-6 / 3.2 × 10^-8 = 200 N/C。
2. 两个点电荷之间的相互作用力取决于它们之间的距离、电量和电性。如果两个点电荷相距10 cm,其中一个带正电3 × 10^-8 C,另一个带负电4 × 10^-8 C,求它们之间的相互作用力。
解:根据库仑定律,可得它们之间的相互作用力为F = kQ1Q2/r² = 9 × 10^9 × (3 × 10^-8) × (4 × 10^-8) / (0.1)² = 1.44 N。
常见问题:
1. 电场强度与试探电荷的电量、电性、有无试探电荷以及试探电荷所处的位置有关吗?
答:电场强度只与产生电场的电荷以及试探电荷所处的位置有关,与试探电荷的电量、电性、有无试探电荷无关。
2. 如何判断两个等量异种点电荷在其连线的中垂线上某点的电势能?
答:在等量异种点电荷连线的中垂线上某点,试探电荷在该点的电势能与其电量成正比,因此可以通过比较两点电荷在该点的电势能来确定该点的电势能。
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