高三物理必修三電場的知識點包括:
1. 電場強度:描述電場強弱的物理量。定義:放入電場中某點的電荷所受的電場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:用電場線切線方向表示。
2. 電場線:用假想的曲線描述電場強弱和方向。曲線切線方向表示場強方向,疏密表示強弱。
3. 靜電感應:把不帶電的導體靠近電場中的電荷,部分電子會跑到導體的一端,使得導體兩端出現等量異種電荷,從而形成靜電感應現象。
4. 靜電屏蔽:在一個金屬導體殼或金屬網內,如果存在點電荷,在金屬殼或網外空間,也可以說是金屬殼或網內的所有空間區域,由于金屬殼或網上的感應電荷的作用,使得金屬殼或網內的任一點不受外來電荷的影響。這種現象稱為靜電屏蔽。
此外,還有庫侖定律、點電荷等知識點,以及帶電粒子在電場中的加速和偏轉等實驗內容。這些知識點可以幫助你更好地理解電場這一概念。
題目:
在坐標原點O有一個帶電粒子,其電荷量為+q,質量為m,它以初速度v0沿x軸正方向進入電場強度為E的勻強電場中。求該粒子在電場中運動的總時間。
分析:
帶電粒子在電場中受到電場力作用,其運動可以分解為沿電場線方向的勻加速運動和垂直電場線方向的勻速運動。我們需要根據粒子在電場中的受力情況,結合運動學公式求解總時間。
解答:
設粒子在電場中的總時間為t,沿電場線方向的位移為x,垂直電場線方向的位移為y。
根據受力分析,粒子在電場中受到的電場力為:F = qE
根據運動學公式,沿電場線方向的勻加速運動滿足:$x = v_{0}t$
垂直電場線方向的勻速運動滿足:y = vt
又因為粒子在電場中做的是類平拋運動,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方向上做的是勻速運動,所以有:$y = \frac{1}{2}gt^{2}$
其中g為重力加速度,對于電場中的帶電粒子來說,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,該粒子在電場中運動的總時間為$\frac{v_{0}}{qE}$。