高考物理電場專題包括以下內容:
1. 電場與電場強度:介紹電場的基本性質——對放入其中的電荷有力的作用,并介紹電場強度的概念。
2. 電勢能和電勢:介紹電荷在電場中由于受到電場力而具有的能量——電勢能,以及描述電場力的性質的物理量——電勢。
3. 靜電力與動能定理:介紹電荷在電場中受到的靜電力和動能定理,幫助學生理解利用電場力做功可以改變物體的動能。
4. 勻強電場中的規律和特點:介紹勻強電場的概念和特點,總結出相關的規律,如帶電粒子在勻強電場中的運動規律。
5. 帶電粒子在電場中的加速和偏轉:介紹帶電粒子在電場中的加速和偏轉,包括電子束的偏轉實驗。
6. 電勢差和電勢差公式:介紹電勢差的概念和計算方法,并介紹電勢差公式。
7. 帶電粒子在電場中的受力分析:針對帶電粒子在電場中可能出現的各種受力情況進行分析和解釋。
以上是高考物理電場專題的部分內容,僅供參考,具體內容請以高考物理教材為準。
題目:
一個帶電粒子在電場中的運動。已知該粒子的質量為m,電量為q,初速度為v0,方向與電場方向相同。已知該電場的電場強度為E,求該粒子在電場中的運動軌跡。
解析:
F = ma
v2 = v?2 + v2
其中,F為電場力,a為加速度,m為質量,q為電量,v?為粒子在電場中的初速度方向上的速度,v為粒子在電場中運動時的末速度。
根據題意,已知電場強度為E,初速度為v?,方向與電場方向相同。因此,電場力F的方向與初速度方向相同。根據牛頓第二定律,加速度a的方向也與初速度方向相同。
接下來,我們需要根據上述方程求解粒子在電場中的運動軌跡。由于粒子受到電場力和重力兩個力的作用,因此需要將問題轉化為兩個方向的受力分析。
在水平方向上,粒子受到電場力的作用,其大小為Eq。由于初速度方向與電場方向相同,因此水平方向的加速度也為正值。在豎直方向上,粒子受到重力的作用,其大小也為正值。
根據上述分析,我們可以將問題轉化為一個二維運動問題。在水平方向上,粒子做勻加速直線運動;在豎直方向上,粒子做勻變速運動。因此,粒子的總運動軌跡為拋物線的一部分。
根據上述分析,我們可以得到粒子的運動軌跡方程:
x = v?t + 1/2at2
y = Eqt - gt2/2
其中,x和y分別為粒子的水平位移和豎直位移,t為時間。將上述方程代入初始條件v?=Eqt/m中,可以得到:
Eqt = m(v? + at) - gt2/2
Eqt = m(Eqt/m + at) - Eqt2/2Eq - gt2/2
Eqt2 + mEqt - Eqt2 = 0
Eqt = 0 或 Eqt = -mEq/Eq2
由于電場強度E是已知的,因此可以求得粒子的水平位移x和豎直位移y的值。最終,粒子的運動軌跡為拋物線的一部分。
答案:
粒子的運動軌跡為拋物線的一部分。根據上述方程求解可知,當Eqt=0時,粒子的水平位移x和豎直位移y均為零;當Eqt≠0時,粒子的水平位移x和豎直位移y均為正值。因此,粒子的運動軌跡為拋物線的一部分,其運動軌跡方程為x = v?t + 1/2at2和y = Eqt - gt2/2。