高三物理帶電粒子在電場中的公式包括以下內容:
1. 電場力:F=qU
2. 速度:v=v0+at
3. 位移:s=v0t+1/2at^2
4. 周期:T=t/n
5. 偏轉距離:y=1/2at^2
6. 偏轉角度:tanθ=at/v0
7. 運動時間:t=(L/v0)
8. 運動軌跡:拋物線運動軌跡方程為y=at^2/2x
9. 庫侖定律公式:F=kQq/r^2
此外,還有動能定理公式、動量定理公式、質能方程、電場中功的公式等。具體使用哪個公式,需要根據具體的問題和條件進行選擇。
例題:帶電粒子在電場中的運動
【問題】一個帶電粒子在電場中受到電場力的作用,從靜止開始運動,經過一段時間后,它的位移為x,速度為v,求該電場的電場強度E。
【分析】
1. 運動學公式:$x = v_{0}t + \frac{1}{2}at^{2}$
2. 牛頓第二定律:$F = ma$
3. 電場力公式:$F = qE$
由于題目中已知量只有位移和速度,因此需要用到運動學公式。由于帶電粒子初速度為零,所以$v_{0} = 0$。
【解答】
根據運動學公式,有:
$x = \frac{1}{2}at^{2}$
由于帶電粒子受到的電場力為恒力,所以加速度為定值,即$a = F/m$。因此有:
$F = ma = qE$
將上述兩個式子代入運動學公式中,得到:
$x = \frac{qE}{2mv^{2}}$
又因為位移為x時,速度為v,所以有:
$v^{2} = 2ax$
將上式代入第一個式子中,得到:
$x = \frac{qE}{mv^{2}}$
最后,將上式中的$x$代入已知量中,得到:
E = \frac{mv^{2}}{qx}
【總結】
本題主要考查了帶電粒子在電場中的運動規律,需要掌握牛頓第二定律、運動學公式和電場力公式才能正確解答。解題的關鍵是要靈活運用所學公式,注意各個量的單位和符號。