- 高考物理电场专题
高考物理电场专题包括以下内容:
1. 电场与电场线:介绍电场的基本性质——对放入其中的电荷有力的作用,以及电场线的概念和特点。
2. 静止电荷电场的性质:介绍电场中某点的电势和电场强度,以及电场力与电势差的关系。
3. 电势差与电势能:介绍电势差的概念,以及电场力做功与电势能的变化关系。
4. 静电的利用:介绍利用静电现象的实例,包括静电复印、避雷针等。
5. 电容器和电容:介绍电容器的基本概念和连接方式,以及电容的决定式和储能原理。
6. 带电粒子在电场中的运动:介绍带电粒子在电场中的受力分析、运动轨迹和运动时间等。
7. 电场的能量:介绍电场中的能量分布,以及电场强度和电势能的变化与电场中的能量的关系。
以上是高考物理电场专题的一部分内容,具体考试时可能还会有所变化。
相关例题:
题目:
一个带电粒子在电场中的运动。已知该粒子的质量为m,电量为q,初速度为v_{0},方向与电场方向垂直。已知电场强度E的方向与水平方向之间的夹角为θ。求该粒子在电场中做什么运动?
分析:
根据题意,该粒子在电场中受到电场力和重力两个力的作用。由于初速度与电场方向垂直,因此电场力与重力相互垂直。根据力的合成法则,这两个力的合力方向与初速度方向之间的夹角也为θ。
解:
根据牛顿第二定律,该粒子的加速度为:
a = frac{qEcostheta}{m}
由于初速度与电场方向垂直,因此粒子做类似平抛的运动。由于电场力与重力相互垂直,因此粒子在水平方向上做匀速直线运动,即:
x = v_{0}t
在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,即:
y = frac{1}{2}at^{2}
其中y是粒子在竖直方向上的位移,t是粒子在竖直方向上运动的时间。
根据几何关系,有:
tanθ = frac{y}{x} = frac{frac{1}{2}at^{2}}{v_{0}} = frac{at}{v_{0}}
由于a = frac{qEcostheta}{m},因此tanθ = frac{qEcostheta}{mv_{0}}
由于θ很小,因此tanθ≈cos θ,即:
frac{E}{v_{0}sintheta} approx frac{qEcostheta}{mv_{0}}
因此粒子在竖直方向上的加速度约为:
a_{y} approx gsintheta = frac{mv_{0}^{2}}{2E} cdot sin^{2}theta
所以该粒子在电场中做类似平抛的运动,水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动。
总结:
该粒子在电场中受到电场力和重力的作用,由于初速度与电场方向垂直,因此粒子做类似平抛的运动。根据牛顿第二定律和几何关系,可以求得粒子的加速度和位移等参数。
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