- 高中物理电势
高中物理电势包括电势能和电势,其中电势能包括电场中某点的电势能、电荷量与电荷所在位置的点位差的乘积。而电势则是指电荷在电场中某点具有的电势能与电荷量的比值。此外,高中物理中还涉及到电势差、等势面、电势面与场强的关系等与电势相关的知识点。
相关例题:
题目:
在匀强电场中有一个矩形区域,其一边长为a,另一边为绝缘的隔板,隔板中间有一小孔,孔直径为d。隔板处于水平方向,电场强度为E的匀强电场中。现在有一带电微粒从隔板的左端以初速度v0射入电场。已知微粒的质量为m,电量为q,隔板厚度不计。
要求:
1. 当微粒穿过隔板时,求微粒在电场中运动的时间。
2. 当微粒穿过隔板时,求微粒在电场中运动的电势能变化量。
解答:
1. 微粒在电场中运动时受到电场力和重力作用,根据牛顿第二定律可得:
Eq = ma
由于微粒在电场中做类平抛运动,水平方向上做匀速直线运动,所以有:
x = v0t
y = at^2/2
由于微粒穿过隔板时,隔板厚度不计,所以有:
y = d/2
联立以上各式可得:
t = (v0y/a) + (v0x/Eq) = (v0d/Eq) + (v0a/Eq)
所以微粒在电场中运动的时间为(v0d/Eq + v0a/Eq)。
2. 微粒在电场中运动时受到电场力作用,电场力对微粒做正功,所以微粒的电势能减小。根据能量守恒定律可得:
Eqy = EK - EPE
其中EK为微粒的动能,EPE为微粒的电势能变化量。
由于微粒穿过隔板时,隔板厚度不计,所以有:
EPE = Eq(y - d/2) = Eq(d/2) = qEd/2
所以微粒在电场中运动的电势能变化量为qEd/2。
总结:当微粒穿过隔板时,微粒在电场中运动的时间为(v0d/Eq + v0a/Eq),微粒的电势能变化量为qEd/2。
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