高三物理必修三電場(chǎng)的知識(shí)點(diǎn)包括:
1. 電場(chǎng)強(qiáng)度:描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。定義:放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的電場(chǎng)力與該電荷的電荷量的比值。公式:E=F/q。單位:伏特/米(V/m)。方向:用電場(chǎng)線(xiàn)切線(xiàn)方向表示。
2. 電場(chǎng)線(xiàn):用假想的曲線(xiàn)描述電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向。曲線(xiàn)切線(xiàn)方向表示場(chǎng)強(qiáng)方向,疏密表示強(qiáng)弱。
3. 靜電感應(yīng):把不帶電的導(dǎo)體靠近電場(chǎng)中的電荷,部分電子會(huì)跑到導(dǎo)體的一端,使得導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電荷,從而形成靜電感應(yīng)現(xiàn)象。
4. 靜電屏蔽:在一個(gè)金屬導(dǎo)體殼或金屬網(wǎng)內(nèi),如果存在點(diǎn)電荷,在金屬殼或網(wǎng)外空間,也可以說(shuō)是金屬殼或網(wǎng)內(nèi)的所有空間區(qū)域,由于金屬殼或網(wǎng)上的感應(yīng)電荷的作用,使得金屬殼或網(wǎng)內(nèi)的任一點(diǎn)不受外來(lái)電荷的影響。這種現(xiàn)象稱(chēng)為靜電屏蔽。
此外,還有庫(kù)侖定律、點(diǎn)電荷等知識(shí)點(diǎn),以及帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。這些知識(shí)點(diǎn)可以幫助你更好地理解電場(chǎng)這一概念。
題目:
在坐標(biāo)原點(diǎn)O有一個(gè)帶電粒子,其電荷量為+q,質(zhì)量為m,它以初速度v0沿x軸正方向進(jìn)入電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。求該粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。
分析:
帶電粒子在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力作用,其運(yùn)動(dòng)可以分解為沿電場(chǎng)線(xiàn)方向的勻加速運(yùn)動(dòng)和垂直電場(chǎng)線(xiàn)方向的勻速運(yùn)動(dòng)。我們需要根據(jù)粒子在電場(chǎng)中的受力情況,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解總時(shí)間。
解答:
設(shè)粒子在電場(chǎng)中的總時(shí)間為t,沿電場(chǎng)線(xiàn)方向的位移為x,垂直電場(chǎng)線(xiàn)方向的位移為y。
根據(jù)受力分析,粒子在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力為:F = qE
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,沿電場(chǎng)線(xiàn)方向的勻加速運(yùn)動(dòng)滿(mǎn)足:$x = v_{0}t$
垂直電場(chǎng)線(xiàn)方向的勻速運(yùn)動(dòng)滿(mǎn)足:y = vt
又因?yàn)榱W釉陔妶?chǎng)中做的是類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),所以有:$x = \frac{1}{2}at^{2}$
其中a = F/m = qE/m
將上述各式代入可得:$t = \sqrt{\frac{2v_{0}^{2}y}{qE}}$
由于粒子在垂直于電場(chǎng)方向上做的是勻速運(yùn)動(dòng),所以有:$y = \frac{1}{2}gt^{2}$
其中g(shù)為重力加速度,對(duì)于電場(chǎng)中的帶電粒子來(lái)說(shuō),g = 0,所以y = vt = v_{0}t
將上述各式代入可得:$t = \frac{v_{0}}{qE}$
所以,該粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為$\frac{v_{0}}{qE}$。