- 高一物理静电场关系
高一物理静电场的关系主要有以下几点:
1. 电场强度E与电势φ之间的关系:E与电荷在电场中的受力有关,而电场中的电荷受到的力是由电场本身性质决定的,与电荷的电性有关。电势是描述电场本身的性质的物理量,其大小取决于电场本身,而与放入其中的试探电荷无关。
2. 电势差U与电势φ的关系:电势差定义为电场中两点之间电势之差。电势差与电势的关系是:电场中某两点间的电势差等于在这两点间移动电荷时,电场力所做的功与电荷的比值。
3. 电势能E与电势φ的关系:电荷在电场中某点的电势能E与电荷的电量q和电势φ有关。在静电场中,将单位正电荷从电场中某点移动到参考点(零势能点)时,外力所做的功等于该点电势能。
4. 静电平衡状态:导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的表面,且整个导体是一个等势体,表面是一个等势面。处于静电平衡状态的导体,既没有静电荷,也没有静电场。
5. 库仑定律:描述两个点电荷之间相互作用力的规律。这是计算静电场中各种物理量(如电场强度、电势、电势能等)的基础。
以上是高一物理静电场中的一些主要关系,通过理解并掌握这些关系,可以更好地理解静电场的性质和计算方法。
相关例题:
题目:在匀强电场中有一个带电微粒,它在电场中运动时,动能定理和能量守恒定律均成立。已知该微粒的质量为m,电量为q,初速度为v_{0},电场强度为E_{1},电势差为U_{12},重力加速度为g。
(a)求微粒在电场中的运动时间t;
(b)若微粒在电场中运动时,除了受到电场力作用外,还受到一个大小为f、方向与初速度方向相反的恒力作用。求该恒力的大小f;
(c)若微粒在电场中运动时,除了受到电场力作用外,还受到一个大小为f、方向与初速度方向相同的恒力作用。求该恒力的大小f;
(d)若微粒在电场中运动时,除了受到电场力作用外,还受到一个大小为f、方向与初速度方向垂直的恒力作用。求该恒力的大小f;
答案:
(a)根据动能定理,有:EqU_{12} = \frac{1}{2}mv^{2} - \frac{1}{2}mv_{0}^{2}
根据能量守恒定律,有:EqU_{12} = \frac{1}{2}mv^{2} + fs
联立以上两式可得:t = \frac{v_{0}}{g + \frac{E_{1}}{m}}
(b)若微粒在电场中运动时,除了受到电场力作用外,还受到一个大小为f、方向与初速度方向相反的恒力作用。根据动能定理,有:EqU_{12} - fs = 0 - \frac{1}{2}mv^{2}
联立以上两式可得:f = \frac{EqU_{12}}{s - v_{0}}
(c)若微粒在电场中运动时,除了受到电场力作用外,还受到一个大小为f、方向与初速度方向相同的恒力作用。根据动能定理,有:EqU_{12} + fs = \frac{1}{2}mv^{2} - \frac{1}{2}mv_{0}^{2}
联立以上两式可得:f = \frac{EqU_{12}}{v_{0}} - Eq
(d)若微粒在电场中运动时,除了受到电场力作用外,还受到一个大小为f、方向与初速度方向垂直的恒力作用。根据动能定理,有:EqU_{12} + \frac{1}{2}mv^{2} = fs
联立以上两式可得:f = \frac{EqU_{12}}{v^{2}} - Eq\sqrt{\frac{v^{2}}{v_{0}^{2}}}
希望这个例题能够帮助你理解高一物理静电场之间的关系!
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