电、磁、波是IB物理最难的3个章节。今天我们就从电讲起,通过一道经典例题分析带你掌握IB物理HL电学V-x图的经典答题套路。
IB物理(HL&SL)由12个必修章节与4个选修章节组成,考察范围广、课程内容多。
其中SL分为八大章节:
Measurement(测量)
Mechanics(力学)
Thermal(热学)
Wave(波)
Electricity and Magnetism(电磁)
Circular Motion(圆周运动)
Atomic physics(原子物理)
Energy(能量)
HL除了以上八个章节以外,还添加了四个章节:
Wave phenomena(波动学)
Field(场)
Electromagnetic Induction(电磁感应)
Quantum(量子物理)
除此之外,SL和HL的学员还要求选择一个option的章节来学习,option的章节总共有四个,分别为:
Relativity(相对论)
Engineering(工程)
Imaging(光学)
Astrophysics(天体物理)
此题为2018年 Nov Physics HL paper 1的一道经典IB物理HL电学例题,难度系数为★★★☆☆
这是一道关于IB Physics Topic 10.2 Fields at work的题目,主要考查Electric field(电场)中Electric potential(电势)的知识。两电荷Q1、Q2相隔一米,图像展示了电势V随着离Q1的距离x是如何变化的。根据这些信息,判断两电荷的电量比。
IB物理HL电学考点总结
用V-x图判断一些信息是IB经常考的题型,想要做对这种类型的题,我们就要了解两电荷之间的V-x图为什么是长成那样子的:随着x的增大,V逐渐减小,到达一点后又开始增加……先为大家列出electric potential部分所要了解的内容,掌握这些知识后,一看到V-x图,你的反应就应该是:找最低点!
1. Electric potential(V)(电势)的定义: Work done per unit positive charge in bringing the positive charge from infinity to the point.
2. Electric potential is a scalar.电势是标量,只有大小,没有方向。
3. V-x图的斜率(gradient)是electric field strength(E)(电场强度)
4. Electric field strength的定义: Force per unit charge acting on a small positive test charge placed at that point in the field.
5. Electric field strength is a vector.电场强度是向量,既有大小,也有方向。所以就要考虑左右两边电荷所带来的E的方向,算出resultant electric field strength。
6. V-x图的最低点斜率为0,电场强度E为0,所以在这个位置所受到的力F=Eq也是0。
7. The force between two charges is directly proportional to their magnitudes andinversely proportional to the sqaure of the distance between them. 两电荷之间的相互作用力与它们的电量乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
IB物理HL电学题目精析
当我们把一个电量为q的电荷放在Q1、Q2两电荷之间时,q会分别受到Q1、Q2给它的大小为F1、F2的电力。V-x图的最低点的重要性就在于,在这个位置x,F1与F2大小相等,方向相反,电荷q所受到的合力为0。根据这个关系,我们可以列出这样一个等式。
等式两边消掉k和q,我们就能得到两电荷的电量比的关系了。
这道题的V-x图,它的最低点在x=0.8,q与Q1的距离为0.8m,与Q2的距离为0.2m。所以r1=0.8,r2=0.2。代入这两个数,Q1/Q2=16。选项D为正确答案,你做对了吗?
总结
看到V-x图先找最低点,了解此位置x电场强度为0合力为0的“套路”后,再做V-x图的题就没得在怕了!
以上就是我们对IB物理HL电学经典例题的解析,希望能帮到正在学IB与将要学IB的你。
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