高考物理電場分布包括以下幾種:
1. 點電荷電場:由點電荷產生的電場線分布情況,包括等量異種電荷、同種電荷周圍電場線的分布。
2. 平行板電容器產生的電場:電場線的分布情況。
3. 無限大均勻帶電平面產生的電場:電場線平行且分布。
4. 真空中點電荷的電場強度:描述點電荷周圍電場分布的物理量,包括大小、方向和空間分布。
5. 接地金屬球產生的電場:描述了金屬球周圍電場分布的情況,包括電場強度、方向和空間分布。
6. 介質中的電場分布:描述介質中電場強度和電勢隨空間位置變化的分布情況。
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題目:
在真空中,有一個半徑為R的圓形勻強電場,其中心處放置一個電量為q、質量為m的帶電粒子。已知電場強度的大小為E,方向與圓形電場的半徑方向一致。求:
(1)帶電粒子所受電場力的大??;
(2)帶電粒子在圓形電場中做勻速圓周運動的周期。
解答:
(1)帶電粒子在圓形電場中所受電場力的大小為:
F = qE
(2)帶電粒子在圓形電場中做勻速圓周運動時,受到的電場力提供向心力,根據牛頓第二定律可得:
F = mv2/R
其中,v為帶電粒子的線速度,方向與圓形電場的半徑方向一致。
又因為帶電粒子在圓形電場中做圓周運動時,其周期為:
T = 2πR/v
將上述兩個公式聯立可得:
T = 2πm/qE
解釋:
在圓形勻強電場中,帶電粒子受到的電場力與圓形電場的半徑方向一致,因此帶電粒子做勻速圓周運動。根據牛頓第二定律和圓周運動的性質,可以求得帶電粒子在圓形電場中做勻速圓周運動的周期。在本題中,由于已知電場強度的大小和方向,因此可以求得帶電粒子所受電場力的大小。同時,由于帶電粒子的質量和電量已知,因此可以求得周期。