高三物理中的絕緣體包括:玻璃、陶瓷、橡膠、塑料、空氣、油、云母、塑料等。這些物質(zhì)不容易導(dǎo)電,是絕緣體。
題目:絕緣體在電場(chǎng)中的行為
【問(wèn)題背景】
在高三物理學(xué)習(xí)中,我們了解到絕緣體是一種不導(dǎo)電的物質(zhì),它在電場(chǎng)中保持穩(wěn)定狀態(tài)。然而,絕緣體在電場(chǎng)中的行為是怎樣的呢?本題將探討絕緣體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況。
【問(wèn)題描述】
給定一個(gè)絕緣體小球,放置在一個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。小球在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡是怎樣的?
【解題過(guò)程】
設(shè)定小球帶正電荷,電場(chǎng)方向豎直向下。小球在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)可分解為水平和豎直兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)。
1. 小球在水平方向上不受力,保持靜止?fàn)顟B(tài),即水平方向的軌跡為一條與電場(chǎng)線(xiàn)平行的直線(xiàn)。
2. 小球在豎直方向上受到重力和電場(chǎng)力的共同作用。由于小球是絕緣體,它對(duì)電場(chǎng)力沒(méi)有反應(yīng),因此電場(chǎng)力只是改變小球的運(yùn)動(dòng)方向,而不會(huì)改變小球的運(yùn)動(dòng)速度。
根據(jù)牛頓第二定律,小球受到的電場(chǎng)力為Eq,方向豎直向上。由于小球帶正電荷,因此小球受到的重力方向豎直向下,兩者合力方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直,不會(huì)改變小球的運(yùn)動(dòng)速度,只會(huì)改變小球的軌跡。
因此,小球在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條拋物線(xiàn),其開(kāi)口向上,且水平方向的分運(yùn)動(dòng)是一條直線(xiàn)。
【答案】
絕緣體小球在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條拋物線(xiàn),其開(kāi)口向上,且水平方向的分運(yùn)動(dòng)是一條直線(xiàn)。
【解釋】
絕緣體在電場(chǎng)中保持穩(wěn)定狀態(tài),不受電場(chǎng)力的影響。因此,小球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)只受重力的影響,其運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線(xiàn)。同時(shí),由于小球在水平方向上不受力,其水平方向的軌跡為一條與電場(chǎng)線(xiàn)平行的直線(xiàn)。