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高中物理電場,庫侖定律的應用

  • 物理
  • 2024-06-03

高中物理電場?高中物理電場,磁場所有公式:1.磁感應強度是用來表示磁場的強弱和方向的物理量,是矢量,單位T),1T=1N/Am 2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感應強度(T),F:安培力(F),I:電流強度(A),L:導線長度(m)} 3.洛侖茲力f=qVB(注V⊥B);質譜儀{f:洛侖茲力(N),q:帶電粒子電量(C),那么,高中物理電場?一起來了解一下吧。

高中物理電場選擇題技巧

力部分:真空中的點電荷F=kq1q2/r^2,

E=kq/r^2(q為場原電荷)

場強定義E=F/q,

勻強電場中E=U/d(場強和電勢的關系)

能量部分:電勢定義φ=Ep/q=Up-U0

電勢能定義Ep=φq=Wa0

電勢差Uab=φa-φb

電勢差性質Uac=Uab+Ubc

電場力做功W=Eqd(勻強電場中)

Wab=Epa-Epb(電場力做功和電勢能的變化關系)

Wab=Uabq(適用于任何電場)

W=UIt(電路中)

電容:定義C=Q/U

決定式C=εs/4kπd(平行板電容器)

當電荷量一定(開關斷開時)E=4kπQ/εs,(電荷量不變,E和電極板間的距離無關)

帶電粒子在電場中的運動:加速電場為U1,偏轉電場為U2

qU1=1/2mv^2,

U2/d*q=ma

l=vt,y=1/2at^2

得側位移y=U2l^2/2U1d(一束粒子比和不同,但經過同一加速和偏轉電廠后,側位移相同)

vy=at

tanA=vy/v

偏轉角tanA=U2l/2U1d(一束比和不同的粒子經同一加速和偏轉點場后不發生分離)

高中物理電場線與等勢面

1 高中物理的全部公式(包括解釋)

一、質點的運動(1)------直線運動

1)勻變速直線運動

1.平均速度V平=s/t(定義式) 2.有用推論Vt2-Vo2=2as

3.中間時刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at

5.中間位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t

7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo為正方向,a與Vo同向(加速)a>0;反向則a<0}

8.實驗用推論Δs=aT2 {Δs為連續相鄰相等時間(T)內位移之差}

9.主要物理量及單位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;時間(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度單位換算:1m/s=3.6km/h。

注:

(1)平均速度是矢量;

(2)物體速度大,加速度不一定大;

(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是決定式;

(4)其它相關內容:質點、位移和路程、參考系、時間與時刻〔見第一冊P19〕/s--t圖、v--t圖/速度與速率、瞬時速度〔見第一冊P24〕。

2)自由落體運動

1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt

3.下落高度h=gt2/2(從Vo位置向下計算) 4.推論Vt2=2gh

注:

(1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,遵循勻變速直線運動規律;

(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小,方向豎直向下)。

高中物理電場圖像

十、電場

1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等于元電荷的整數倍

2.庫侖定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:點電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:兩點電荷的電量(C),r:兩點電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}

3.電場強度:E=F/q(定義式、計算式){E:電場強度(N/C),是矢量(電場的疊加原理),q:檢驗電荷的電量(C)}

4.真空點(源)電荷形成的電場E=kQ/r2 {r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}

5.勻強電場的場強E=UAB/d {UAB:AB兩點間的電壓(V),d:AB兩點在場強方向的距離(m)}

6.電場力:F=qE {F:電場力(N),q:受到電場力的電荷的電量(C),E:電場強度(N/C)}

7.電勢與電勢差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q

8.電場力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)}

9.電勢能:EA=qφA {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)}

10.電勢能的變化ΔEAB=EB-EA {帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的差值}

11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB=-WAB=-qUAB (電勢能的增量等于電場力做功的負值)

12.電容C=Q/U(定義式,計算式) {C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢差)(V)}

13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩極板正對面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數)

常見電容器〔見第二冊P111〕

14.帶電粒子在電場中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2

15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度Vo進入勻強電場時的偏轉(不考慮重力作用的情況下)

類平 垂直電場方向:勻速直線運動L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)

電場系統課的教材推薦

電場是一由正負電荷形成的場。高中階段一般研究平行勻強電場,就是兩塊正對的極板,一塊帶正點,一塊帶負電,場間電壓為U

則電場強度為E=U/D

D為極板間距。

帶點電點電荷在電場中所受力為

F=Eq,q為其電荷量。

得到這個后研電荷在極板間的運動可以運用牛頓第二定律,即a=F/q

來計算。

如果上下極板間是用導線鏈接的,則其就是電容,電容為C

板上電荷量為Q

,板間電壓U=C/Q.

正電荷沿電場線方向運動,其電勢降低。反之升高。

負電荷與正電荷正好相反。

非勻強電場,其電場線密集的地方電場強度E

較大,反之稀疏的地方E

較小。

高中期間經常遇到電場于磁場一起出現的情況,大部分情況下會涉及到電場力F

于洛侖茲力F1

當其在極板間水平運動時,F=F1,可根據電場力大小計算出洛侖茲力F1,又F1=Bqv,進而可以計算出速度大小V

這也是涉及電場的常見題型。

關于磁流體發電機,也是電場的一個涉及,同樣用到了電場力與洛侖茲力的關系,只不過與上面相反是利用其求板間電壓大小,計算方法同樣是F1=Bqv=qU/d

,所以

U=BdV

電場題型總結

1.電場——電荷周圍的一種特殊的物質

特殊性

看不見,摸不著,無法稱量,可以疊加.

物質性

電場是一種客觀實在,它對場中電荷有力的作用.電荷間的相互作用是通過電場實現的.

2.電場強度——反映電場力的性質的物理量

定義

放在電場中某一點的電荷受到的電場力跟它電量的比值.

單位

N/C.

方向

規定為正電荷受力方向.

注意:(1)分清電場強度與電場力

(2)試驗電荷不同于點電荷

試驗電荷的體積必須絕對的小——放在電場中可以有確切的位置;試驗電荷的電量必須絕對的少——能盡量減少對原來電場的影響.

3.電場線——描述電場的一種形象化的方法

定義

線上每一點的切線方向都跟該處的場強方向一致的曲線.

作用

切線方向表示場強的方向;疏密程度表示場強的大小.

特征

始于正電荷,終于負電荷;不閉合、不相交.

注意

電場線是人為畫出的形象地表示電場分布的一種曲線,實驗也僅是模擬了這種曲線的形狀,實際電場中并不存在這種曲線,實驗也并非證實這種線的存在.

以上就是高中物理電場的全部內容,1、在勻強電場中:E=U/d。2、點電荷形成的電場:E=kq/r^2,k為一常數,q為此電荷的電量,r為到此電荷的距離。3、E=nΔΦ/Δt(普適公式){法拉第電磁感應定律,E:感應電動勢(V),n:感應線圈匝數,ΔΦ/Δt:磁通量的變化率}。4、安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感應強度(T)。

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