高中物理知識(shí)點(diǎn):勻強(qiáng)電場(chǎng)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
勻強(qiáng)電場(chǎng):

1、定義:在電場(chǎng)中,如果各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向都相同,這樣的電場(chǎng)叫勻強(qiáng)電場(chǎng)。勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是間距相等且互相平行的直線。
2、場(chǎng)源:相距很近,帶有等量異種電荷的一對(duì)平行金屬板之間的電場(chǎng),除邊緣部分外,可以看做勻強(qiáng)電場(chǎng)

電場(chǎng)中圖像類問(wèn)題的解法:


1.電場(chǎng)的E—x圖像與φ一x圖像
在給定了電場(chǎng)的E—x圖像時(shí),可以由圖線確定x 軸上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小及方向。此外還可以確定x軸上各點(diǎn)的電勢(shì)變化情況:E—x圖線與x軸所圍圖形的面積表示電勢(shì)差。
在給定了電場(chǎng)的φ—x圖像時(shí),除了可以直接確定x軸上各點(diǎn)電勢(shì)的高低及電勢(shì)變化情況,還可以確定x 軸上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)(或沿x軸方向上的場(chǎng)強(qiáng)分量)的大小及方向:圖線斜率大小表示場(chǎng)強(qiáng)大小,斜率正負(fù)表示場(chǎng)強(qiáng)方向。
當(dāng)E一x圖像或φ一x圖像與粒子運(yùn)動(dòng)相結(jié)合時(shí),可利用電場(chǎng)力與場(chǎng)強(qiáng)、加速度的關(guān)系及電場(chǎng)力做功與動(dòng)能、電勢(shì)能和電勢(shì)等的關(guān)系來(lái)解決涉及粒子電性、電場(chǎng)力、電勢(shì)能、動(dòng)能、速度、加速度等的相關(guān)問(wèn)題。
在這類題目中,還可以把E—x圖像或φ一x圖像假設(shè)為我們熟悉的、符合給定變化規(guī)律的某一種電場(chǎng),利用這種已知電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布、等勢(shì)面分布或場(chǎng)源電荷來(lái)處理相關(guān)問(wèn)題。
2.粒子運(yùn)動(dòng)的v一t圖像當(dāng)帶電粒子只在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí),如果給出了粒子運(yùn)動(dòng)的速度圖像,則從速度圖像上能確定粒子運(yùn)動(dòng)的加速度方向、加速度大小變化情況,進(jìn)而可將粒子運(yùn)動(dòng)中經(jīng)歷的各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向、場(chǎng)強(qiáng)大小、電勢(shì)高低等情況判定出來(lái)。
3.粒子運(yùn)動(dòng)的v一x圖像
在v一x圖像中,圖像的斜率并不是粒子運(yùn)動(dòng)的加速度,雖然從 v一x圖像仍可判定粒子是加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng),但加速度的大小變化情況卻不一定能夠判定出來(lái),如在圖中,圖線的某點(diǎn)切線斜率:所以在粒子經(jīng)過(guò)某位置時(shí)的加速度a=kv。圖線①③所表示的粒子在運(yùn)動(dòng)中加速度增大,圖線④⑤ 所表示的粒子在運(yùn)動(dòng)中加速度減小,而圖線②⑥表示的粒子在運(yùn)動(dòng)中加速度變化情況不能確定。
在能夠確定粒子運(yùn)動(dòng)中加速度的變化情況之后,解決問(wèn)題的方法與已知v—t圖像相同。

給定帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡類問(wèn)題的解法:


在涉及帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的問(wèn)題中,主要有三種類型:一是與電場(chǎng)線相結(jié)合,其中有給定電場(chǎng)方向和電場(chǎng)線方向未知的兩種情況;二是與等勢(shì)線相結(jié)合,有標(biāo)出等勢(shì)線電勢(shì)數(shù)值和未標(biāo)出電勢(shì)數(shù)值的兩種情況;三是給定場(chǎng)源電荷的情況。
解決這類問(wèn)題的第一步先要根據(jù)帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲的方向范圍,判定出帶電粒子受到合外力的方向范圍,由運(yùn)動(dòng)軌跡的切線判定出帶電粒子的初速度、末速度及特殊位置的速度方向。
第二步由電場(chǎng)線分布、等勢(shì)線分布、場(chǎng)源電荷的位置確定電場(chǎng)力的方向。電場(chǎng)力的方向應(yīng)與所在處電場(chǎng)線、等勢(shì)面的垂線在同一直線上,至于給定的是場(chǎng)源電荷時(shí),單一場(chǎng)源電荷看該點(diǎn)與場(chǎng)源電荷的連線,多個(gè)場(chǎng)源電荷時(shí)利用場(chǎng)的疊加原理。
第三步由電場(chǎng)力的方向與速度方向問(wèn)的夾角,確定粒子運(yùn)動(dòng)中電場(chǎng)力做功情況、動(dòng)能變化情況,電勢(shì)能變化情況。若是粒子的電性已知或電場(chǎng)線的方向已知、等勢(shì)線的電勢(shì)高低已知、場(chǎng)源電荷電性已知時(shí),可由其一判定另一種情況。
第四步在涉及受力大小、加速度大小變化情況時(shí),可將電場(chǎng)線分布疏密程度、等勢(shì)線分布疏密程度與場(chǎng)源電荷相對(duì)位置的變化等情況相聯(lián)系。




相關(guān)高中物理知識(shí)點(diǎn):電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式

電場(chǎng)強(qiáng)度:





計(jì)算場(chǎng)強(qiáng)的四種方法:


1.計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度的常用方法——公式法
(1)是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式,適用于任何電場(chǎng),電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是確定值,其大小和方向與試探電荷無(wú)關(guān),試探電荷q充當(dāng)“測(cè)量工具”的作用。
(2)要是真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算式,E 由場(chǎng)源電荷Q和某點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離r決定。
(3)是場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系式,只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng),注意式中的d為兩點(diǎn)間的距離在場(chǎng)強(qiáng)方向的投影。
2.計(jì)算多個(gè)電荷形成的電場(chǎng)強(qiáng)度的方法——疊加法
當(dāng)空間的電場(chǎng)由幾個(gè)點(diǎn)電荷共同激發(fā)的時(shí)候,空間某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于每個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)所激發(fā)的電場(chǎng)在該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和,其合成遵循矢量合成的平行四邊形定則。
3.計(jì)算特殊帶電體產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的方法
(1)補(bǔ)償法對(duì)于某些物理問(wèn)題,當(dāng)直接去解待求的A很困難或沒(méi)有條件求解時(shí),可設(shè)法補(bǔ)上一個(gè)B,補(bǔ)償?shù)脑瓌t是使A+B成為一個(gè)完整的模型,從而使A+B變得易于求解,而且,補(bǔ)上去的B也必須容易求解。這樣,待求的A便可從兩者的差值中獲得,問(wèn)題就迎刃而解了,這就是解物理題時(shí)常用的補(bǔ)償法。用這個(gè)方法可算出一些特殊的帶電體所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度。
(2)微元法在某些問(wèn)題中,場(chǎng)源帶電體的形狀特殊,不能直接求解場(chǎng)源帶電體在空間某點(diǎn)所產(chǎn)生的總電場(chǎng),此時(shí)可將場(chǎng)源帶電體分割,在高中階段,這類問(wèn)題中分割后的微元常有部分微元關(guān)于待求點(diǎn)對(duì)稱,這就可以利用場(chǎng)的疊加及對(duì)稱性來(lái)解題。
4.計(jì)算感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的常用方法—— 靜電平衡法根據(jù)靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零的特點(diǎn),外部場(chǎng)強(qiáng)與感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)(附加電場(chǎng))的合場(chǎng)強(qiáng)為零,可知,這樣就可以把復(fù)雜問(wèn)題變簡(jiǎn)單了。




相關(guān)高中物理知識(shí)點(diǎn):點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度

點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng):

1、大。狐c(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng),某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小與場(chǎng)源電荷的電荷量成正比,與該點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離的平方成反比
2、方向:場(chǎng)源電荷是正電荷時(shí),某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向沿該點(diǎn)與場(chǎng)源電荷的連線背離場(chǎng)源電荷,場(chǎng)源電荷是負(fù)電荷時(shí)則相反,如圖

3、表達(dá)式:其中Q是場(chǎng)源電荷的電荷量,r是該點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離
4、適用條件:①真空中②點(diǎn)電荷



本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/310529.html

相關(guān)閱讀:2019年高一物理下冊(cè)期末備考復(fù)習(xí)提綱[1]