勻強電場中電場力方向怎麼判斷
勻強電場是高中物理中用于構造運動環境的一個非常好的工具,這一期我們就來仔細看看它的廬山真面目。
定義:在某個區域內各處電場強度 大小相等,方向相同,該區域電場為勻強電場。
計算公式:E=U/d,=U/(dcosθ ),(U為兩點間電勢差,d為兩點的距離,θ為d與電場線的夾角,說白了dcosθ 為沿電場線方向的距離)。注意,雖然嚴格意義上講這個公式只適用于勻強電場,但是這個公式在電場線的定性分析中也可以使用。
電場線:勻強電場的電場線,是疏密相同的平行的直線,相互之間距離相等。為什麼相等?大家可以自行用反證法證明一下。
等勢面:垂直于電場線的系列平面。
兩個重要推論:推論1:勻強電場中若兩線段AB∥CD,則AB和CD的長度之比等于AB兩點間的電勢差與CD兩點間的電勢差之比。
推論2:勻強電場中任一線段AB的中點C的電勢,等于兩端點電勢的等差中項。
特殊情況:兩塊相同、正對放置的平行金屬板,若板間距離很小(接近于無窮小時),當它們分別帶有等量的正負電荷時,板間的電場(除邊緣附近)就是勻強電場。這個不需要大家記憶,大家需要明白的是勻強電場怎麼來的不是高中階段需要 的事情,重要的是知道勻強電場的性質。
帶電粒子在勻強電場中的運動,大家注意和平拋結合起來學習。具體研究時,務必看清楚是否考慮帶電粒子的重力。如果帶電粒子的重力可以忽略,則粒子在勻強電場中只受電場力的作用,將做勻變速運動;如果帶電粒子的重力不可忽略,則粒子在重力和電場力這兩個恒力作用下可能處于平衡狀態(重力與電場力平衡),也可能做勻變速運動。
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