高三物理电场大小题和相关例题如下:
【例题】
【问题】一个带电粒子在电场中只受电场力作用,从A点运动到B点,在此过程中该粒子动能发生了变化。请分析粒子可能运动轨迹,并说明理由。
【解答】
(1)粒子可能做曲线运动。例如粒子在匀强电场中由A点运动到B点,若A、B两点在同一侧,且带电粒子带负电,则粒子将做匀减速直线运动,当速度减为零时,动能发生了变化。
(2)粒子可能做直线运动。例如粒子在匀强电场中由A点运动到B点,若A、B两点在同一侧,且带电粒子带正电,则粒子将做匀加速直线运动,当到达B点时动能发生了变化。
【分析】
(1)带电粒子在电场中只受电场力作用,动能发生变化,说明电场力对粒子做功。若粒子做曲线运动,则粒子受到的电场力方向与速度方向不在同一直线上,电场力对粒子做正功或负功,导致动能发生变化。
(2)带电粒子在电场中只受电场力作用,动能发生变化,说明电场力对粒子做功。若粒子做直线运动,则粒子受到的电场力方向与速度方向在同一直线上,电场力对粒子做正功或负功,导致动能发生变化。
【答案】
(1)粒子可能做曲线运动或直线运动。
(2)带电粒子在电场中只受电场力作用,动能发生变化的原因可能是电场力对粒子做正功或负功。
【高三物理电场大小题】
题目:一个质量为m的带正电荷q的小球用绝缘细线悬挂于O点,若空间存在一方向向里的匀强电场,小球由静止释放后将做什么运动?求出细线对小球的拉力随时间的变化规律。
【解答】
小球由静止释放后将做匀加速直线运动。根据牛顿第二定律得:$Eq - mg = ma$,解得$a = \frac{qE - mg}{m}$。细线对小球的拉力$T = mg - F_{合} = mg - ma = mg - (qE - mg) = 2mg - qE$。当$qE = mg$时,细线对小球的拉力为零。根据牛顿第二定律可知细线对小球的拉力随时间的变化规律为$T = 2mg - qE = 2mg - qE_{0} = 2mg - \frac{qE_{0} + mg}{t}$。其中$t$为小球下落的时间。
【分析】
小球由静止释放后将做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律求出加速度大小和细线对小球的拉力随时间的变化规律。
【答案】
小球由静止释放后将做匀加速直线运动;加速度大小为$a = \frac{qE - mg}{m}$;细线对小球的拉力随时间的变化规律为$T = 2mg - qE_{0} = 2mg - \frac{qE_{0} + mg}{t}$。
高三物理电场大小题及例题:
问题:在电场中某点,当放入正电荷时,电场强度E为正值;当放入负电荷时,电场强度E为负值。请问哪一种情况电场更加强烈?
例题:在电场中建立平面直角坐标系Oxy,坐标轴上x轴正方向上有一个点P,坐标原点O处有一个静止的点电荷q。已知该电荷由静止释放后将开始运动。请分析该电荷的运动情况。
分析:
1. 当电荷q在x轴正方向上时,放入正电荷q,则该点电场强度E为正值,说明该点电场方向与正电荷运动方向相同,因此电荷将做加速运动;
2. 当电荷q在x轴负方向上时,放入负电荷q,则该点电场强度E为负值,说明该点电场方向与负电荷运动方向相反,因此电荷将做减速运动。
结论:
根据以上分析,电荷q在电场中运动时,其加速度方向取决于该点电场的方向。因此,当电场强度E为正值时,电荷将做加速运动;当电场强度E为负值时,电荷将做减速运动。
总结:
在分析电场问题时,要明确电场强度E的正负意义,根据电场方向与电荷运动方向的关系判断电荷的运动情况。
高三物理电场大小题和相关例题常见问题包括:
1. 两个等量同种和异种点电荷电场线分布有何特征?在电场中某点处电场强度E的大小和方向如何?
2. 试探电荷的电荷量不变,改变其放置点,则它受到的电场力的大小和方向如何变化?
3. 试探电荷的电量不变,改变其大小,则它受到的电场力的大小如何变化?
4. 在电场中某处放入电荷量q,该处电场强度E的大小为E,若在某点放置电荷量为2q的电荷,则该点的场强大小为多少?方向如何?
5. 电场中某点的场强方向与放入该点的试探电荷所受电场力方向总是一致的吗?
6. 电场中某点的场强大小与试探电荷的电量是否有关?
7. 电场线是实际存在的线吗?电场线能相交吗?电场线能相切吗?电场线能中断吗?
8. 电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小吗?
9. 电荷在某点的受力方向一定跟该点的电场线方向一致吗?
以上问题都是高三物理电场大小题中常见的,可以通过对例题的解答来加深对这些问题的理解。
