高三物理電場圖像分析題有很多,以下列舉幾個例子:
1. 電場線與等勢面分布圖:這種圖要分析電場線的密集程度,表示電場強度的大小,以及等勢面的疏密,表示電勢差的大小。
2. 帶電粒子在電場中的加速與偏轉:加速時,要分析電場力與重力的關系,偏轉時,要分析電場力與重力的合成是否等于向心力以及粒子的運動軌跡。
3. 等差等勢體內部的電勢分布:要分析導電體內外的電勢差,以及內部電勢分布。
4. 兩等量電荷連線的中垂線上電場的分布:要分析電場線的分布情況,以及電勢的變化。
請注意,以上題目只是例子,實際的高三物理電場圖像分析題可能更加復雜,需要結合更多的圖像和數據進行分析。同時,為了提高解題能力,建議多做題,多總結,掌握分析電場圖像的方法。
題目:在電場中某點,放入一個電荷量為5.0×10^-8C的點電荷。受到的電場力為2.5×10^-3N,方向向右。求:
(1)該點的電場強度大小和方向;
(2)若將該電荷從電場中該點移開,電場力將如何變化?
(3)若放在該點的電荷量變為原來的兩倍,電場力將變為原來的多少倍?
(4)若將該電荷的電荷量變為原來的四分之一,放在該點的電荷受到的電場力變為原來的多少倍?
(5)若將該電荷的電荷量變為原來的四分之一,放在該點的電荷受到的電場力與原來的電場強度大小是否相等?
【分析】
(1)根據電場強度的定義式$E = \frac{F}{q}$求出該點的電場強度大小和方向。
(2)若將該電荷從電場中該點移開,電場力將減小為零。
(3)根據電場力公式$F = qE$求出電場力的變化倍數。
(4)根據電場力公式$F = qE$求出放在該點的電荷受到的電場力與原來的電場強度大小之比。
【解答】
(1)根據電場強度的定義式$E = \frac{F}{q}$可得:$E = \frac{F}{q} = \frac{2.5 \times 10^{- 3}}{5 \times 10^{- 8}} = 5 \times 10^{3}N/C$方向向右。
(2)若將該電荷從電場中該點移開,由于電荷量不變,所以電場力將減小為零。
(3)若放在該點的電荷量變為原來的兩倍,則電場力變為原來的兩倍,即$F^{\prime} = q^{\prime}E = 2 \times 5 \times 10^{- 8} \times 5 \times 10^{3} = 5 \times 10^{- 4}N$。
(4)若將該電荷的電荷量變為原來的四分之一,則放在該點的電荷受到的電場力變為原來的四分之一,即$F^{\prime} = \frac{q^{\prime}}{4}E = \frac{5 \times 10^{- 8}}{4} \times 5 \times 10^{3} = 6.25 \times 10^{- 6}N$。此時電場強度不變。
(5)若將該電荷的電荷量變為原來的四分之一,放在該點的電荷受到的電場力與原來的電場強度大小相等。因為電場強度是由電場本身決定的物理量,與放入其中的電荷無關。