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高中物理 静电场 知识点归纳

高中物理 静电场 知识点归纳
高中物理 静电场 知识点归纳

静电场

第一讲 电场力的性质

一、电荷及电荷守恒定律

1、 自然界中只存在两种电荷,一种是正电,例如用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;另一种带负电,用

毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电。

2、 电荷间存在着相互作用的引力或斥力(同性相吸,异性相斥)。

3、 电荷在它的周围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。

元电荷e=1.6×10-19C ,所有带电体的电荷量都等于e的整数倍。点电荷

4、 使物体带电叫做起电。使物体带电的方法有三种:(1)摩擦起电;(2)接触带电;(3)感应起电。

5、 电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一

部分,在转移的过程中,电荷的总量不变。这叫做电荷守恒定律。

【重点理解】(1)摩擦起电;(2)接触带电;(3)感应起电

当两个物体互相摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体带正电,这就是摩擦起电.

当一个带电体靠近导体,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷,这就是感应起电,也叫静电感应.

接触起电指让不带电的物体接触带电的物体,则不带电的物体也带上了与带电物体相同的电荷,如把带负电的橡胶棒与不带电的验电器金属球接触,验电器就带上了负电,且金属箔片会张开;带正电的物体接触不带电的物体,则是不带电物体上的电子在库仑力的作用下转移到带正电的物体上,使原来不带电的物体由于失去电子而带正电。

实质:电子的得失或转移

二、库仑定律

1、内容:在真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。

2、公式:221r

Q Q k F ,F叫库仑力或静电力,也叫电场力,F可以是引力,也可以是斥力,K叫静电力常量,公式中各量均取国际单位制单位时,K=9.0×109 N ·m 2/C 2

3、适用条件:(1)真空中;(2)点电荷。(Q 1 、Q 2——两个点电荷带电量的绝对值)

例1.两个完全相同的金属小球带有正、负电荷,相距一定的距离,先把它们相碰后置于原处,则它们之间的库仑力和原来相比将( )

A. 变大 B .变小 C .不变 D .以上情况均有可能

三、电场强度

1、电场:带电体周围存在的一种物质,由电荷激发产生,是电荷间相互作用的介质。只要电荷存在,在其周围空间就存在电场。电场具有力的性质和能的性质。

2、电场强度:

(1)定义:放入电场中某点的试探电荷所受的电场力跟它的电荷量的比值叫做该点的电场强度。它描述电场的力的性质。电场强度的意义是描述电场强弱和方向的物理量。 (2)q

F E =,电场强度定义式,适用于一切电场;电场强度大小取决于电场本身,与q、F无关; 2r Q K

E =,仅适用于点电荷在真空中形成的电场。 (3)方向:规定电场中某点的场强方向跟正电荷在该点的受力方向相同。 (4)多个点电荷形成的电场的场强等于各个点电荷单独存在时在该点产生场强的矢量和。这叫做电场的叠加原理。在电场某一区域,如果各点场强的大小和方向都相同,这个区域里的电场是匀强电场。

五、电场线

1、概念:为了形象地描绘电场,人为地在电场中画出的一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致,这些曲线叫电场线。它是人们研究电场的工具。

2、性质:

(1)电场线起自正电荷(或来自无穷远),终止于负电荷(或伸向无穷远);

(2)电场线不相交; (3)电场线的疏密反映电场的强弱,电场线越密场强越强,匀强电场的电场线是距离相等的平行直线; (4)静电场中电场线不闭合(在变化的电磁场中可以闭合);

(5)电场线是人为引进的,不是客观存在的;

(6)电场线不是电荷运动的轨迹。

重难点突破

一.电场

点电荷的电场:2

r Q K E =就是点电荷Q在空间距Q为r处激发的电场强度。方向:如果Q是正电荷,在Q与该点连线上,指向背离Q的方向;如果Q是负电荷,在Q与该点的连线上,指向Q的方向。同时要注意以下几点:

(1)在距Q为r处的各点(组成一个球面)电场强度的大小相等,但方向不同,即各点场强不同。 (2)2

r Q K E =是点电荷激发的电场强度计算公式,是由q F E =推导出来的,q F E =是电场强度的定义,适用于一切电场,而2

r Q K E =只适用于点电荷激发的电场。

匀强电场:在电场中,如果各点的电场强度的大小都相同,这样的电场电匀强电场,匀强电场中电场线是

【总结】大小:

E=F/q 定义式 普适

E= kQ/r 2 计算式 适用于真空中点电荷电场

E=U/d 计算式 适用于匀强电场

电场强度与电场力的区别

例2.如图19所示,把A 、B 两个相同的导电小球分别用长为0.10 m 的绝缘细线悬挂于OA 和OB 两点。用丝绸摩擦过的玻璃棒与A 球接触,棒移开后将悬点OB 移到OA 点固定。两球接触后分开,平衡时距离为0.12 m 。已测得每个小球质量是-48.010kg ?,带电小球可视为点电荷,重力加速度210m /s g =,静电力常量

9229.010N m /C k =??,下列说法正确的是( )

A .两球所带电荷量相等

B .A 球所受的静电力为1.0×10-2N

C .B 球所带的电荷量为810C -

D .A 、B 两球连续中点处的电场强度为0

二. 电场线

1、电场线与运动轨迹

电场线是为形象地描述电场而引入的假想曲线,规定电场线上每点的切线方向沿该点场强的方向,也是正电荷在该点受力产生加速度的方向(负电荷受力方向相反)。运动轨迹是带电粒子在电场中实际通过的路径,轨迹上每点的切线方向是该粒子在该点的速度方向。在力学的学习中我们就已经知道,物体运动速度的方向和它的加速度的方向是两回事,不一定重合。因此,电场线与运动轨迹不能混为一谈,不能认为电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹。只有当电荷只受电场力,电场线是直线,且带电粒子初速度为零或初速度方向在这条直线上,运动轨迹才和电场线重合。

2、电场线的疏密与场强的关系

按照电场线画法的规定,场强大处电场线密,场强小处电场线疏。因此根据电场线的疏密就可以比较场强的大小。

例3.关于电场线的下列说法中正确的是( )

A、电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同;

B、沿电场线方向,电场强度越来越小;

C、电场线越密的地方,同一试探电荷所受的电场力就越大;

D、在电场中,顺着电场线移动电荷,电荷受到的电场力大小恒定。

例4:某静电场中电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图虚线所示由M运动到N,以下说法正确的是( )

A、粒子必定带正电荷;

B、粒子在M点的加速度大于它在N点加速度;

C、粒子在M点的加速度小于它在N点加速度;

D、粒子在M点的动能小于它在N点的动能。

三.电场的叠加

1、所谓电场的叠加就是场强的合成,遵守平行四边形定则,分析合场强时应注意画好电场强度的平行四边形图示。

在同一空间,如果有几个静止电荷同时在空间产生电场,如何求解空间某点的场强的大小呢?根据电场强度的定义式q

F E =和力的独立作用原理,在空间某点,多个场源电荷在该点产生的场强,是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和,这就是电场的迭加原理。

2、等量异种、等量同种点电荷的连线和中垂线上场强的变化规律。

(1)等量异种点电荷的连线之间,中点场强最小;沿中垂线从中点到无限远处,电场强度逐渐减小; 等量同种点电荷的连线之间,中点场强最小,且一定等于零。因无限远处场强为零,则沿中垂线从中点到无限远处,电场强度先增大后减小,中间某位置必有最大值。

(2)等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强相同;

等量同种电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强大小相等、方向相反。

例7.如右图所示,ABC 是等边三角形,在A 点放置电荷量为Q 的点电荷时,取无穷远处电势为0,C 点的电场强度大小和电势分别为E 和?。再在B 点放置电荷量为Q -的点电荷时,C 点的电场强度大小和电势分别是( )

A .E 和0

B .E 和?2

C .E 2和?

D .

E 2和?2

例8.现有两个边长不等的正方形ABCD 和abcd ,如图所示,且Aa 、Bb 、Cc 、Dd 间距相等。在AB 、AC 、CD.DB 的中点分别放等量的点电荷,其中AB 、AC 中点放的点电荷带正电,CD.BD 的中点放的点电荷带负电,取无穷远处电势为零。则下列说法中正确的是( )

A .O 点的电场强度和电势均为零

B .把一正点电荷沿着b→d→c 的路径移动时,电场力做功为零

C .同一点电荷在a 、d 两点所受电场力相同

D .将一负点电荷由a 点移到b 点电势能减小

B C

不同电场的电场线分布

四.带电体的平衡 1、解决带电体在电场中处于平衡状态问题的方法与解决力学中平衡问题的方法是一样的,都是依据共点力平衡条件求解,所不同的只是在受力分析列平衡方程时,需要考虑电场力。

2、解决带电体在电场中平衡问题的一般步骤:(1)确定研究对象;(2)分析研究对象的受力情况,并画出受力图。(3)据受力图和平衡条件,列出平衡方程;(4)求解未知量。

补充练习

1.两个分别带有电荷量-Q 和+3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r 的

两处,它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为r 2

,则两球间库仑力的大小为 ( )

A.112F

B.34F

C.43

F D .12F 2.如图2所示,一质量为m 、带电荷量为q 的物体处于场强按E =E 0-kt(E 0、k 均为大于零的常数,取水平向左为正方向)变化的电场中,物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为μ,当t =0时刻物体处于静止状态.若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且电场空间和墙面均足够大,下列说法正确的是( )

A .物体开始运动后加速度先增加、后保持不变

B .物体开始运动后加速度不断增大

C .经过时间t =E 0k

,物体在竖直墙壁上的位移达最大值 D .经过时间t =μqE 0-mg μkq

,物体运动速度达最大值

第二讲 电场能的性质

一、电势、电势差

1、电势差 (1)电荷q在电场中由一点A移到另一点B时,电场力所做的功WAB 跟它的电荷量q的比值,叫做A、B两点间的电势差。电场中A、B两点间的电势差在数值上等于单位正电荷从A点移动到B点过程中电场力所做的功。即:q

W U AB AB =。 (2)电势差是标量,有正负,无方向。A、B间电势差UAB =B A ??-;B、A间电势差UBA =A B ??-。显然U AB =-UBA 。电势差的值与零电势的选取无关。

在匀强电场中,U=Ed(U为电场中某两点间的电势差,d为这两点在场强方向上的距离)。

2、电势

(1)如果在电场中选取一个参考点(零电势点),那么电场中某点跟参考点间的电势差,就叫做该点的电势。电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点)时,电场力所做的功。

(2)电势是标量,有正负,无方向。谈到电势时,就必须注明参考点(零势点)的选择。参考点的位置可以任意选取,当电荷分布在有限区域时,常取无限远处为参考点,而在实际上,常取地球为标准。一般来说,电势参考点变了,某点的电势数值也随之改变,因此电势具有相对性。同时,电势是反映电场能的性质的物理量,跟电场强度(反映电场的力的性质)一样,是由电场本身决定的,(与检验电荷q 无关)。对确定的电场中的某确定点,一旦参考点选定以后,该点的电势也就确定了。

计算时要带入正负号

(3)沿着电场线的方向电势越来越低,逆着电场线的方向,电势越来越高。 (4)电势的值与零电势的选取有关,通常取离电场无穷远处电势为零;实际应用中常取大地电势为零。 (5)当存在几个“场源”时,某处合电场的电势等于各“场源”的电场在此处的电势的代数和。

二、电势能

1、电荷在电场中具有的势能叫做电势能。严格地讲,电势能属于电场和电荷组成的系统,习惯上称作电荷

的电势能。

2、 电势能是相对量,电势能的值与参考点的选取有关。电势为零的点,电势能为零。

3、 电势能是标量,有正负,无方向。

三、电场力做功与电荷电势能的变化

电场力对电荷做正功时,电荷的电势能减少;电场力对电荷做负功时,电荷的电势能增加。电势能增加或减少的数值等于电场力做功的数值(qU ab )。电荷在电场中任意两点间移动时,它的电势能的变化量是确定的,因而移动电荷做功的值也是确定的,所以,电场力移动电荷所做的功,与移动的路径无关。这与重力做功十分相似。

注意:不论是否有其它力做功,电场力做功总等于电势能的变化。

匀强电场电场力做功W=FScos θ(θ为电场力和位移夹角)

四、等势面

电场中电势相等的面叫等势面。它具有如下特点:

(1)等势面一定跟电场线垂直;

(2)电场线总是从电势较高的等势面指向电势较低的等势面;

(3)任意两等势面都不会相交;

(4)电荷在同一等势面上移动,电场力做的功为零;

(5)电场强度较大的地方,等差等势面较密;

(6)等势面是人们虚拟出来形象描述电场的工具,不是客观存在的。

常见等势面:

A.点电荷电场中的等势面

B. 等量异种点电荷电场中的等势面

C. 等量同种点电荷电场中的等势面

D. 形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面

E.匀强电场中的等势面:垂直于电场线的一簇平面

等势面电势大小变化规律

五、等势面与电场线的关系

1、电场线总是与等势面垂直,且总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。

2、若任意相邻等势面间电势差都相等,则等势面密处场强大,等势面疏处场强小。

3、沿等势面移动电荷,电场力不做功,沿电场线移动电荷,电场力一定做功。

4、电场线和等势面都是人们虚拟出来形象描述电场的工具。

5、在电场中任意两等势面永不相交。

六、电势与电场强度的关系

1、电势反映电场能的特性,电场强度反映电场力的特性。

2、电势是标量,具有相对性,而电场强度是矢量,不具有相对性。两者叠加时运算法则不同。电势的正、

负有大小的含义,而电场强度的正、负仅表示方向,并不表示大小。 3、电势与电场强度的大小没有必然的联系,某点的电势为零,电场强度可不为零,反之亦然。

4、同一试探电荷 在电场强度大处,受到的电场力大,但正电荷在电势高处,电势能才大,而负电荷在

电势高处电势能反而小。

5、场强为零的区域,电势相等。 6、电势和电场强度都由电场本身的因素决定的,与试探电荷无关。

7、在匀强电场中有关系式U=Ed。

七、对公式d U E =

的理解及应用 公式d

U E =反映了电场强度与电势差之间的关系,由公式可知:电场强度的方向就是电势降低最快的方向。 公式d

U E =的应用只适用于匀强电场,且应注意d的含义是表示某两点沿电场线方向上的距离。由公式可得结论:在匀强电场中,两长度相等且相互平行的线段的端点间的电势差相等。U=q ELcos α(α为线段与电场线的夹角,L 为线段的长度);对于非匀强电场,此公式可以用来定性分析某些问题,如在非匀强电场中,各相邻等势面的电势差为一定值时,那么有E 越大处,d 越小,即等势面越密。

重难点突破

一、判断电势高低

1、利用电场线方向来判断,沿电场线方向电势逐渐降低。若选择无限远处电势为零,则正电荷形成的电场中,空间各点的电势皆大于零;负电荷形成的电场中空间各点电势皆小于零。

2、利用q W U AB AB =

来判断,将W AB 、q 的正负代入计算,若U AB >0则A ?>B ?;若U AB <0则A ?<B ?。

例1:如图所示,虚线方框内为一匀强电场,A 、B 、C 为该电场中的三个点,已知U A =12V ,U B =6V,UC =-6V,试在该方框中作出该电场的示意图(即画出几条电场线),并要求保留作图时所用的辅助线(用虚线表示)。若将一个电子从A点移到B点,电场力做多少电子伏的功?

归纳:电子从A点移到B点,电势差U=A ?-B ? (初减末)

二、电场力做功的计算

1、由公式W=FScos θ计算,但在中学阶段,限于数学基础,要求式中F为恒力才行,所以,这种方法有局限性,此公式只适合于匀强电场中,可变形为W=qEd,式中d为电荷初末位置在电场方向上的位移。

2、由电场力做功与电势能改变关系计算,W=-Δε,对任何电场都适用。

3、用WAB =qUAB 来计算。一般又有两种处理方法:

(1)带正、负号运算:按照符号规则把所移动的电荷的电荷量q和移动过程的始、终两点的电势差UAB 的值代入公式WAB =qUAB ,根据计算所得W 值的正、负来判断是电场力做功还是克服电场力做功。

其符号规则是:所移动的电荷 若为正电荷,则q 取正值;若移动过程的始点电势A ?高于终点电势B ?,则U AB 取正值。

(2)用绝对值运算:公式W =qUAB 中的q 和U AB 都取绝对值,即W =AB U q ?。

采用这种处理方法只能计算在电场中移动电荷所做功的大小。要想知道移动电荷过程中是电场力做功还是克服电场力做功,还需利用力学知识进行判断。判断的方法是:在始、终两点之间画出表示电场线方向、电荷

所受电场力方向和电荷移动方向的矢量线E、F和S,若F与S的夹角小于900,则是电场力做正功。 4、由动能定理计算,2022

121mv mv W W -=

+其电。

例1:如图所示,在粗糙水平面上固定一点电荷Q,在M点无初速度释放一带有恒定电荷量的小物体,小物体在Q形成的电场中运动到N点静止,则从M点运动到N的过程中

A、小物体所受电场力逐渐减小;

B、小物体具有的电势能逐渐减小;

C、M点的电势一定高于N点的电势;

D、小物体电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功。

例2:如图所示,将一个电荷量为q = +3×10-10C 的点电荷从电场中的A 点移到B 点的过程中,克服电场

力做功6×10-9J 。已知A 点的电势为A= - 4V ,求B 点的电势和电荷在B 点的电势能。

例3:如图所示,倾角为30o

的直角三角形底边长为2L,放置在竖直平面内,底边处于水平位置,斜边为光滑绝缘导轨。现在底边中点O处固定一正点电荷电荷量为Q,让一质量为m、电荷量为q的带负电的质点,从斜面顶端A沿斜轨滑下,滑到斜边的垂足D时速度为V,加速度为a ,方向沿斜面向下,问质点滑到底端C点时的速度和加速度各是多大?

例4:一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动。取该直线为x 轴,起始点O 为坐标原点,其电势能E P 与位移x 的关系如右图所示。下列图象中合理的是

第三讲 带电粒子在电场中的运动

一、电容器、电容

1、电容器:两个彼此绝缘又互相靠近的导体可构成一个电容器。

2、电容 物理意义:表示电容器容纳电荷的本领。

定义:电容器所带的电荷量Q(一个极板所带电量的绝对值)与两个极板间的电势差U的比值叫做电容器的电容。 定义式:U

Q U Q C ??==,对任何电容器都适用,对一个确定的电容器,电容是一个确定的值,不会随电容器所带电量的变化而改变。

3、常见电容器有:纸质电容器,电解电容器,可变电容器,平行板电容器。电解电容器连接时应注意其“+”、“-”极。

二、平行板电容器 平行板电容器的电容kd s

C πε4=(平行板电容器的电容与两板正对面积成正比,与两板间距离成反比,与介质的介电常数成正比)。只对平行板电容器适用。 带电平行板电容器两极板间的电场可认为是匀强电场,d U E =

三、带电粒子在电场中加速

带电粒子在电场中加速,若不计粒子的重力,则电场力对带电粒子所做的功等于带电粒子动能的增量。 1、在匀强电场中:W=qEd=qU=2022

121mv mv - 2、在非匀强电场中:W=qU=2022

121mv mv -

四、带电粒子在电场中的偏转

带电粒子以垂直于匀强电场的场强方向进入电场后,做类平抛运动

垂直于场强方向做匀速直线运动:0v v x =,t v x 0=。

平行于场强方向做初速度为零的匀加速直线运动:

at v y =,22

1at y =,md qU m qE a ==, 侧移距离:d

mv qUl y 202

2=, 偏转角:d

mv qUl 20arctan =θ。 求运动轨迹某点的速度方法:1求出水平和竖直方向的分速度,然后矢量叠加;2运动学公式或动能定理

重难点突破

一、平行板电容器动态分析

这类问题的关键在于弄清哪些是变量,哪些是不变量,在变量中哪是自变量,哪是因变量。同时应注意理解平行板电容器演示实验中现象的实质。

一般分两种基本情况:

1、电容器两极板电势差U保持不变。即平行板电容器充电后,继续保持电容器两极板与电池两极相连接,电容器的d、s、ε变化时,将引起电容器的C、Q、U、E的变化。

2、电容器的带电量Q保持不变。即平行板电容器充电后,切断与电源的连接,使电容器的d、s、ε变化时,将引起电容器的C、Q、U、E的变化。

进行讨论的物理依据主要是三个:

(1)平行板电容器的电容与极板距离d、正对面积S、电介质的介电常数ε间的关系:d S C ε∝

(2)平行板电容器内部是匀强电场,d U E =S

Q ε∝。 (根据电容器U 不变还是Q 不变来判断E 变化) (3)电容器每个极板所带电量Q=CU。

小结:平行板电容器的常见变化

在平板电容器中插入介质(比如玻璃,陶瓷,塑料)会使介电常数ε增大(绝缘性能越好的东西介电常数越大)

1.开关接通在电源上,改变d 、S 、ε,特点:两板间电压U 不变;改变d 的值,E 会变化;改变S 的值,,E 不会变化

2.开关从电源上断开,改变d 、S 、ε,特点:两板间带电量Q 不变;改变d 的值,E 不会改变;改变S 的值,E 会变化

例1:如图所示,A、B为平行金属板,两板相距为d,分别与电源两板相连,两板的中央各有一个小孔M和N。今有一带电质点,自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上),空气阻力忽略不计,到达N孔时速度恰好为零,然后沿原路返回。若保持两极板间的电压不变,则( )

A、把A板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回。

B、把A板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落。

C、把B板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍然返回。

D、把B析向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落。

二、带电粒子在匀强电场中的运动

如用动能定理,则要分清有哪些力做功?正功还是负功?若电场力是变力,电场力的功必须用W=qU. 如选用能量守恒定律,则要分清有哪些形式的能变化?怎样变化?能量守恒的表达形式有:

(1)初态末态的总能量相等,即E初=E末;

(2)某些形式的能量减少一定有其他形式的能增加。且ΔE减=ΔE增;

解题的基本思路是:先分析受力情况,再分析运动状态和运动过程(平衡、加速或减速,是直线运动还是曲线运动),然后选取用恰当的规律(牛顿运动定律、运动学公式;动能定理)解题。

对带电粒子进行受力分析时应注意的事项:

(1)要掌握电场力的特点。电场力的大小和方向不仅跟场强的大小和方向有关,还跟带电粒子的电性和电荷量有关。在匀强电场中,同一带电粒子所受电场力处处是恒力;在非匀强电场中,同一带电粒子在不同位置所受电场力的大小和方向都可能不同。

(2)是否考虑重力要依据情况而定。

a、基本粒子:如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或明确的暗示外,一般都不考虑重力(但不能忽略质量)。

b、带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或明确暗示外,一般都不能忽略重力。

例2:如图所示,一个质量为m 、带电量为q 的微粒,从A 点以初速度V 0竖直向上射入水平匀强电场,微粒通过B 时的速度为2V0,方向水平向右,求电场强度E 及A 、B 两点的电势差U 。

静电场练习

1.如图1所示,匀强电场E 的区域内,在O 点放置一点电荷+Q. a 、b 、c 、d 、e 、f 为以O 为球心的球面上的点,aecf 平面与电场平行,bedf 平面与电场垂直,则下列说法中正确的是 ( )

A .b 、d 两点的电场强度相同

B .a 点的电势等于f 点的电势

C .点电荷+q 在球面上任意两点之间移动时,电场力一定做功

D .将点电荷+q 在球面上任意两点之间移动时,从a 点移动到c 点电势能的变化量 一定最大

2.如图3所示,两平行金属板竖直放置,板上A 、B 两孔正好水平相对,板间电压为500 V .一

个动能为400 eV 的电子从A 孔沿垂直板方向射入电场中.经过一段时间电子离开电场,则电子

离开电场时的动能大小( )

A .900 eV

B .500 eV

C .400 eV

D .100 eV

3.平行板电容器的两极板A 、B 接于电源两极,两极板竖直、平行正对,一带正电小球悬挂在

电容器内部,闭合电键S ,电容器充电,悬线偏离竖直方向的夹角为θ,如图4所示,

则下列说法正确的是 ( )

A .保持电键S 闭合,带正电的A 板向

B 板靠近,则θ减小

B .保持电键S 闭合,带正电的A 板向B 板靠近,则θ增大

C .电键S 断开,带正电的A 板向B 板靠近,则θ增大

D .电键S 断开,带正电的A 板向B 板靠近,则θ不变

4. 如图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O 点处有一正点电荷,带负电的小物体以初速度v 1从M 点沿斜面上滑,到达N 点时速度为零,然后下滑回到M 点,此时速度为v 2(v 2

A .小物体上升的最大高度为v 12+v 224g

B .从N 到M 的过程中,小物体的电势能逐渐减小

C .从M 到N 的过程中,电场力对小物体先做负功后做正功

D .从N 到M 的过程中,小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小

5.如图7所示,在竖直向上的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球,另一端固定于O 点,小球在竖直平面内做匀速圆周运动,最高点为a ,最低点为b.不计空气阻力,则 ( )

A .小球带负电

B .电场力跟重力平衡

C .小球在从a 点运动到b 点的过程中,电势能减小

D .小球在运动过程中机械能守恒

6.如图9所示,带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置,M 、N 为板间同一电场线上的两点,一带电粒子(不计重力)以速度v M 经过M 点在电场线上向下运动,且未与下板接触,一段时间后,粒子以速度v N 折回N 点,则 ( )

A .粒子受电场力的方向一定由M 指向N

B .粒子在M 点的速度一定比在N 点的大

C .粒子在M 点的电势能一定比在N 点的大

D .电场中M 点的电势一定高于N 点的电势

7.如图11所示,匀强电场中有a 、b 、c 三点.在以它们为顶点的三角形中,∠a=30°、∠c=90°,电场方向与三角形所在平面平行.已知a 、b 和c 点的电势分别为(2-3)V 、(2+3)V 和2 V .该三角形的外接圆上

最低、最高电势分别为( )

A . (2-3)V 、(2+3)V

B .0 V 、4 V

C .(2-433)V 、(2+433) V

D .0 V 、2 3 V

8. 如图甲,两水平金属板间距为d ,板间电场强度的变化规律如图乙所示。t =0时刻,质量为m 的带电微粒以

初速度v 0沿中线射入两板间,3

~

0T 时间内微粒匀速运动,T 时刻微粒恰好经金属边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为g 。关于微粒在T ~0时间内运动的描述,正确的是( ) A.末速度大小为

02v

B.末速度沿水平方向

C.重力势能减少了mgd 2

1 D.克服电场力做功为m gd

9.在xOy 平面内,有沿y 轴负方向的匀强电场,场强大小为E (图中未画出),由A(-l 0,0)

点斜射出一质量为m ,带电荷量为+q 的粒子,B(l 0,0)和C(2l 0,-3l 0)是粒子运动轨迹

上的两点,如图所示,其中l 0为常数。粒子所受重力忽略不计。求:

(1)粒子从A 到C 过程中电场力对它做的功;

(2)粒子从A 到C 过程所经历的时间;

(3)粒子经过C 点时的速率。

10.如右图所示,粗糙、绝缘的直轨道OB 固定在水平桌面上,B 端与桌面边缘对齐,A 是轨道上一点,过A 点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小E =1.5×106N/C ,方向水平向右的匀强电场。带负电的小物体P 电荷量是2.0×10-6C ,质量m =0.25kg ,与轨道间动摩擦因数μ=0.4,P 从O 点由静止开始向右运动,经过0.55s 到达A 点,到达B 点时速度是5m/s ,到达空间D 点时速度与竖直方向的夹角为α,且tan α=1.2。P 在整个运动过程中始终受到水平向右的某外力F 作用,F 大小与P 的速率v 的关系如表所示。P 视为质点,电荷量保持不变,忽略空气阻力,取g =10 m/s 2,求:(1)小物体P 从开始运动至速率为2m/s 所用的时间;

(2)小物体P 从A 运动至D 的过程,电场力做的功。

高考必备:高中物理电场知识点总结大全

高中物理电场知识点总结大全 1. 深刻理解库仑定律和电荷守恒定律。 (1)库仑定律:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。即: 其中k为静电力常量,k=9.0×10 9 N m2/c2 成立条件:①真空中(空气中也近似成立),②点电荷。即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心间距代替r)。 (2)电荷守恒定律:系统与外界无电荷交换时,系统的电荷代数和守恒。 2. 深刻理解电场的力的性质。 电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。电场强度E是描述电场的力的性质的物理量。 (1)定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点 的电场强度,简称场强。这是电场强度的定义式,适用于任何电场。其中的q为试探电荷(以前称为检验电荷),是电荷量很小的点电荷(可正可负)。电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。 (2)点电荷周围的场强公式是:,其中Q是产生该电场的电荷,叫场源电荷。 (3)匀强电场的场强公式是:,其中d是沿电场线方向上的距离。 3. 深刻理解电场的能的性质。 (1)电势φ:是描述电场能的性质的物理量。 ①电势定义为φ=,是一个没有方向意义的物理量,电势有高低之分,按规定:正电荷在电场中某点具有的电势能越大,该点电势越高。 ②电势的值与零电势的选取有关,通常取离电场无穷远处电势为零;实际应用中常取大地电势为零。

大学物理静电场知识点总结

大学物理静电场知识点总结 1. 电荷的基本特征:(1)分类:正电荷(同质子所带电荷),负电荷(同电子所带电荷)(2)量子化特性(3)是相对论性不变量(4)微观粒子所带电荷总是存在一种对称性 2. 电荷守恒定律 :一个与外界没有电荷交换的孤立系统,无论发生什么变化,整个系统的电荷总量必定保持不变。 3.点电荷:点电荷是一个宏观范围的理想模型,在可忽略带电体自身的线度时才成立。 4.库仑定律: 表示了两个电荷之间的静电相互作用,是电磁学的基本定律之一,是表示真空中两个静止的点电荷之间相互作用的规律 12 12123 012 14q q F r r πε= 5. 电场强度 :是描述电场状况的最基本的物理量之一,反映了电 场的基 0 F E q = 6. 电场强度的计算: (1)单个点电荷产生的电场强度,可直接利用库仑定律和电场强度的定义来求得 (2)带电体产生的电场强度,可以根据电场的叠加原理来求解 πεπε== = ∑? n i i 3 3i 1 0i q 11 dq E r E r 44r r (3)具有一定对称性的带电体所产生的电场强度,可以根据高斯定

理来求解 (4)根据电荷的分布求电势,然后通过电势与电场强度的关系求得电场强度 7.电场线: 是一些虚构线,引入其目的是为了直观形象地表示电场强度的分布 (1)电场线是这样的线:a .曲线上每点的切线方向与该点的电场强度方向一致 b .曲线分布的疏密对应着电场强度的强弱,即越密越强,越疏越弱。 (2)电场线的性质:a .起于正电荷(或无穷远),止于负电荷(或无穷远)。b .不闭合,也不在没电荷的地方中断。c .两条电场线在没有电荷的地方不会相交 8. 电通量: φ= ??? e s E dS (1)电通量是一个抽象的概念,如果把它与电场线联系起来,可以把曲面S 的电通量理解为穿过曲面的电场线的条数。(2)电通量是标量,有正负之分。 9. 高斯定理: ε?= ∑ ?? s S 01 E dS i (里) q (1)定理中的E 是由空间所有的电荷(包括高斯面内和面外的电荷)共同产生。(2)任何闭合曲面S 的电通量只决定于该闭合曲面所包围的电荷,而与S 以外的电荷无关 10. 静电场属于保守力:静电场属于保守力的充分必要条件是,电荷在电场中移动,电场力所做的功只与该电荷的始末位置有关,而与

高中物理选修3-1电势能和电势知识点总结

高中物理选修3-1电势能和电势知识点总结 一、电势差:电势差等于电场中两点电势的差值。电场中某点的电势,就是该点相对于零势点的电势差。 (1)计算式 (2)单位:伏特(V) (3)电势差是标量。其正负表示大小。 二、电场力的功 电场力做功的特点: 电场力做功与重力做功一样,只与始末位置有关,与路径无关。 注意:系统性、相对性 2.电势能的变化与电场力做功的关系 (1)电荷在电场中具有电势能。 (2)电场力对电荷做正功,电荷的电势能减小。 (3)电场力对电荷做负功,电荷的电势能增大。 (4)电场力做多少功,电荷电势能就变化多少。 (5)电势能是相对的,与零电势能面有关(通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上电势能规定为零。) (6)电势能是电荷和电场所共有的,具有系统性。 (7)电势能是标量。 3.电势能大小的确定

电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功。 三、电势 电势:置于电场中某点的试探电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势。是描述电场的能的性质的物理量。其大小与试探电荷的正负及电量q均无关,只与电场中该点在电场中的位置有关,故其可衡量电场的性质。 单位:伏特(V)标量 1.电势的相对性:某点电势的大小是相对于零点电势而言的。零电势的选择是任意的,一般选地面和无穷远为零势能面。 2.电势的固有性:电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的,与放不放电荷及放什么电荷无关。 3.电势是标量,只有大小,没有方向.(负电势表示该处的电势比零电势处电势低.) 4.计算时EP,q,都带正负号。 5.顺着电场线的方向,电势越来越低。 6.与电势能的情况相似,应先确定电场中某点的电势为零.(通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零.) 三、等势面 1.等势面:电场中电势相等的各点构成的面。 2.等势面的特点 ①等势面一定跟电场线垂直,在同一等势面的两点间移动电荷,电场力不做功; ②电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面,任意两个等势面都不会相交; ③等差等势面越密的地方电场强度越大。

高中物理:静电场知识点归纳

高中物理:静电场知识点归纳 一、电荷及电荷守恒定律 1. 元电荷、点电荷 (1) 元电荷:e=1.6×10-19C,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同。 (2) 点电荷:当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时,可以将带电体视为点电荷。 2. 静电场 (1) 定义:存在于电荷周围,能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。 (2) 基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。 3. 电荷守恒定律 (1) 内容:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持不变。 (2) 起电方式:摩擦起电、接触起电、感应起电。 (3) 带电实质:物体带电的实质是得失电子。 二、库仑定律 1. 内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比。作用力的方向在它们的连线上。 2. 表达式:,式中k=9.0×109N·m2/C2,叫静电力常量。 3. 适用条件:真空中的点电荷。 三、电场强度、点电荷的场强 1. 定义:放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值。 2. 定义式:

3. 点电荷的电场强度:真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度: 4. 方向:规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向。 5. 电场强度的叠加:电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和,遵从平行四边形定则。 四、电场线 1. 定义:为了形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向,在电场中画出一些曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致,曲线的疏密表示电场的强弱。 2. 特点 ①电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷. ②电场线不相交,也不相切,更不能认为电场就是电荷在电场中的运动轨迹. ③同一幅图中,场强大的地方电场线较密,场强小的地方电场线较疏. 五、匀强电场 电场中各点场强大小处处相等,方向相同,匀强电场的电场线是一些平行的等间距的平行线. 六、电势能、电势 1. 电势能 (1) 电场力做功的特点: 电场力做功与路径无关,只与初、末位置有关。 (2) 电势能 ①定义:与重力势能一样,电荷在电场中也具有势能,这种势能叫电势能,规定零

高中物理电磁学和光学知识点公式总结大全

高中物理电磁学知识点公式总结大全 来源:网络作者:佚名点击:1524次 高中物理电磁学知识点公式总结大全 一、静电学 1.库仑定律,描述空间中两点电荷之间的电力 ,, 由库仑定律经过演算可推出电场的高斯定律。 2.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电场 , 导体表面电场方向与表面垂直。电力线的切线方向为电场方向,电力线越密集电场强度越大。 平行板间的电场 3.点电荷或均匀带电球体间之电位能。本式以以无限远为零位面。 4.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电位。 导体内部为等电位。接地之导体电位恒为零。 电位为零之处,电场未必等于零。电场为零之处,电位未必等于零。 均匀电场内,相距d之两点电位差。故平行板间的电位差。 5.电容,为储存电荷的组件,C越大,则固定电位差下可储存的电荷量就越大。电容本身为电中性,两极上各储存了+q与-q的电荷。电容同时储存电能,。 a.球状导体的电容,本电容之另一极在无限远,带有电荷-q。 b.平行板电容。故欲加大电容之值,必须增大极板面积A,减少板间距离d,或改变板间的介电质使k变小。 二、感应电动势与电磁波 1.法拉地定律:感应电动势。注意此处并非计算封闭曲面上之磁通量。 感应电动势造成的感应电流之方向,会使得线圈受到的磁力与外力方向相反。 2.长度的导线以速度v前进切割磁力线时,导线两端两端的感应电动势。若v、B、互相垂直,则 3.法拉地定律提供将机械能转换成电能的方法,也就是发电机的基本原理。以频率f 转动的发电机输出的电动势,最大感应电动势。 变压器,用来改变交流电之电压,通以直流电时输出端无电位差。 ,又理想变压器不会消耗能量,由能量守恒,故 4.十九世纪中马克士威整理电磁学,得到四大公式,分别为 a.电场的高斯定律 b.法拉地定律 c.磁场的高斯定律 d.安培定律 马克士威由法拉地定律中变动磁场会产生电场的概念,修正了安培定律,使得变动的电场会产生磁场。e.马克士威修正后的安培定律为 a.、 b.、 c.和修正后的e.称为马克士威方程式,为电磁学的基本方程式。由马克士威方程式,预测了电磁波的存在,且其传播速度。 。十九世纪末,由赫兹发现了电磁波的存在。 劳仑兹力。 右手定则:右手平展,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中,若磁力线垂直进入手心(当磁感线为直线时,相当于手心面向N极),大拇指指向导线运动方向,则四指所指方向

静电场知识点总结

第一章静电场知识点概括 【考点1】电场的力的性质 1.库仑定律:■ (1)公式:F =kQ q ..(2)适用条件:真空中的点电荷。 2. F E=— q用比值法定义电场强度E,与试探电荷q无关;适用于一切电场 Q E=V r 适用于点电荷 U E =一 d 适用于匀强电场 3. (1)意义:形象直观的描述电场的一种工具 (2)定义:如果在电场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致,这样的曲线就叫做电场线。 说明:a.电场线不是真实存在的曲线。 b.静电场的电场线从正电荷出发,终止于负电荷(或从正电荷出发终止于无穷远,或来自于 无穷远终止于负电荷)。 J c.电场线上每一点的切线方向与该点的场强方向相同。 d.电场线的疏密表示场强的大小,场强为零的区域,不存在电场线。 e.任何两条电场线都不会相交。 f.任何一条电场线都不会闭合。 g.沿着电场线的方向电势是降低的。 【典例1】如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的 圆心,?MOP =60° ,电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这 时O点电场强度的大小为E I;若将N点处的点电荷移至P点,则O点的场强大小变为 E2,E i与E2之比为() A.1 : 2 B.2: 1 C. 2:3 方法提炼:求解该类问题时首先根据点电荷场强公式得出每一个点电荷产生的场强的大小和方向,再依据平行四边形定则进行合成。

【考点2】电场的能的性质 1.电势能E P、电势「、电势差U (1)电场力做功与路径无关,故引入电势能,W A B= E pA- E PB (2)电势的定义式:;:=E P q (3)电势差:UAB = ;:A -订 (4)电场力做功和电势差的关系:W A^= qU AB 沿着电场线方向电势降低,或电势降低最快的方向就是电场强度的方向。 2.电场力做功 定义:电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时,电场力所做的功W AB简称电功。 公式:W AB ^ qU AB 说明:1.电场力做功与路径无关,由q、U AB决定。 2.电功是标量,,电场力可做正功,可做负功,两点间的电势差也可正可负。 3?应用W A^qU AB时的两种思路 < (1)可将q、U AB连同正负号一同代入,所得的正负号即为功的正负; (2)将q、U AB的绝对值代入,功的正负依据电场力的方向和位移(或运动) 方向来判断。 ‘4.求电场力做功的方法:①由公式W A^qU AB来计算。 ②由公式W = F COS来计算,只适用与恒力做功。 彳 ③由电场力做功和电势能的变化关系W AB=E P A - E pB L④由动能定理W电场力+ W其他力=E k 【典例2]如图所示,Xoy平面内有一匀强电场,场强为E,方向未知,电场线跟X轴的负方向夹角为

物理-1静电场知识点

第一章 电场 一、电场基本规律 1、电荷守恒定律:电荷既不会创造,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者 从物体的一部分转移到另一部分,在转移过程中,电荷的总量保持不变。 (1)三种带电方式:摩擦起电,感应起电,接触起电。 (2)元电荷:最小的带电单元,任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍,e=1.6×10-19C ——密 立根油滴实验测得e 的值。 2、库伦定律:(1)定律内容:真空..中两个静止点电荷..... 之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。 (2)表达式:221r Q kQ F = k=9.0×109N ·m 2/C 2——静电力常量 (3)适用条件:真空中静止的点电荷。 二、电场 力的性质: 1、电场的基本性质:电场对放入其中的电荷有力的作用。 2、电场强度E :(1)定义:电荷在电场中某点受到的电场力F 与电荷的带电量q 的比值,就叫做该点的电场强度。(2)定义式:q F E = E 与F 、q 无关,只由电场本身决定。 (3)电场强度是矢量:大小:在数值上为单位电荷受到的电场力。 方向:规定正电荷受力方向,负电荷受力与E 的方向相反。 (4)单位:N/C,V/m 1N/C=1V/m (5)其他的电场强度公式 ○1点电荷的场强公式:2 r kQ E =——Q 场源电荷 ○ 2匀强电场场强公式:d U E =——d 沿电场方向两点间距离 (6)场强的叠加:遵循平行四边形法则 3、电场线:(1)意义:形象直观描述电场强弱和方向的理想模型,实际上是不存在的 (2)电场线的特点: ○ 1电场线起于正电荷(无穷远),止于(无穷远)负电荷 ○ 2不封闭,不相交,不相切。○3沿电场线电势降低,且电势降低最快。一条电场线无法判断场强大小,可以判断电势高低。 ○ 4电场线垂直于等势面 (3)几种特殊电场的电场线和等势面 三、电场 1、电场能的基本性质:电荷在电场中移动,电场力要对电荷做功。 2、电势能Ep :( 1)定义:电荷在电场中,由于电场和电荷间的相互作用,由位置决定的能量。 电荷在某点的电势能等于电场力把电荷从该点移动到零势能位置时所做的功。 (2)定义式:0A pA W E =——带正负号计算 (3)特点: ○1电势能具有相对性,相对零势能面而言,通常选大地或无穷远处为零势能面。 ○ 2电势能的变化量△E p 与零势能面的选择无关。 3、电势 φ:(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能Ep 与电荷量的比值。 (2)定义式:φq E p = ——单位:伏(V )——带正负号计算 (3)特点: ○1电势具有相对性,相对参考点而言。但电势之差与参考点的选择无关。 ○ 2电势是一个标量,但是它有正负,正负只表示该点电势比参考点电势高,还是低。 ○ 3 电势的大小由电场本身决定,与Ep 和q 无关。 ○ 4电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势点时电场力所做的功。 (4)电势高低的判断方法 ○1根据电场线判断:沿着电场线方向电势降低。φA >φ B ○ 2根据电势能判断: 正电荷:电势能大,电势高;电势能小,电势低。 负电荷:电势能大,电势低;电势能小,电势高。 4、电势差U AB (1)定义:电场中两点间的电势之差。也叫电压。 (2)定义式:U AB = φA -φ B (3)特点: ○1电势差是标量,却有正负,只表示起点和终点的电势谁高谁低。 ○ 2单位:伏(V ) ○ 3电场中两点的电势差是确定的,与零势面的选择无关 ○ 4U=Ed 匀强电场中两点间的电势差计算公式。——电势差与电场强度之间的关系。 5、电场力做功W AB :( 1)电场力做功的特点:电场力做功与路径无关,只与初末位置有关,即 与初末位置的电势差有关。 (2)表达式:W AB =U AB q —带正负号计算(适用于任何电场) W AB =Eqd —d 沿电场方向的距离。——匀强电场 (3 W AB =-△Ep=E pA -E PB 电场力做负功,电势能增加 6、等势面:(1)定义:电势相等的点构成的面。 (2)特点:○1等势面上各点电势相等,在等势面上移动电荷,电场力不做功。 ○ 2等势面与电场线垂直○3两等势面不相交○4等势面的密集程度表示场强的大小:疏弱密强。 (3)判断非匀强电场线上两点间的电势差的大小:靠近场源(场强大)的两点间的电势差大 于远离场源(场强小)相等距离两点间的电势差。 四、电容器及其应用:1、电容器充放电过程:(电源给电容器充电) 充电过程S-A :电源的电能转化为电容器的电场能 放电过程S-B :电容器的电场能转化为其他形式的能 2、电容:(1)物理意义:表示电容器容纳电荷本领的物理量。 (2)定义:电容器所带电量Q 与电容器两极板间电压U 的比值就叫做 E A B 无条件结论 若AB=BC ,则U AB >U BC

高中物理 静电场 知识点归纳

静电场 第一讲 电场力的性质 一、 二、电荷及电荷守恒定律 1、 2、 自然界中只存在两种电荷,一种是正电,例如用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;另一种带负电,用 毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电。 3、 4、 电荷间存在着相互作用的引力或斥力(同性相吸,异性相斥)。 5、 6、 电荷在它的周围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。 元电荷e=×10-19 C ,所有带电体的电荷量都等于e的整数倍。点电荷 7、 8、 使物体带电叫做起电。使物体带电的方法有三种:(1)摩擦起电;(2)接触带电;(3)感应起电。 9、 10、 电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到 另一部分,在转移的过程中,电荷的总量不变。这叫做电荷守恒定律。 【重点理解】(1)摩擦起电;(2)接触带电;(3)感应起电 当两个物体互相摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体带正电,这就是摩擦起电. 当一个带电体靠近导体,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷,这就是感应起电,也叫静电感应. 接触起电指让不带电的物体接触带电的物体,则不带电的物体也带上了与带电物体相同的电荷,如把带负电的橡胶棒与不带电的验电器金属球接触,验电器就带上了负电,且金属箔片会张开;带正电的物体接触不带电的物体,则是不带电物体上的电子在库仑力的作用下转移到带正电的物体上,使原来不带电的物体由于失去电子而带正电。 实质:电子的得失或转移 二、库仑定律 1、内容:在真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。 2、公式:2 2 1r Q Q k F ,F叫库仑力或静电力,也叫电场力,F可以是引力,也可以是斥力,K叫静电力常量,公式中各量均取国际单位制单位时,K=×109 N ·m 2 /C 2

高考物理电学板块知识点总结

高考物理电学板块知识点总结 电学是物理考试中的重点,同时也是难点。掌握好电场相关内容可以使考试更加容易,以下是小编为大家搜集整理提供到的有关高考物理知识点总结,希望对您有所帮助。 欢迎阅读参考学习! 高考物理知识点之电场常见公式: 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的 整数倍 2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量 k=9.0×109N??m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向 在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引} 3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)} 4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的 电量} 5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)} 6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)} 7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q 8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带 电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场 强度,d:两点沿场强方向的距离(m)} 9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)} 10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值} 11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的 负值) 12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)} 13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数) 高考物理知识点之常见电容器

最新高中电场知识点总结

高中电场知识点总结 电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。今天XX为大家准备了高中电场知识点总结,欢迎 阅读! 高中电场知识点总结自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间的相互作用力就 是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。基本电荷e =*10^(-19)C。带电体电荷量等于元电荷的整数倍(Q=ne)使物体带电也叫起电。 使物体带电的方法有三种: ①摩擦起电 ②接触带电 ③感应起电 电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分, 这叫做电荷守恒定律。 带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看做带电 的点,叫做点电荷。 公式:F = KQ1Q2/r^2(真空中静止的两个点电荷)在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它 们的连线上,其中比例常数K叫静电力常量,K =*10^9Nm^2/C^2。(F:点电荷间的作用力(N),Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电

荷互相吸引) 库仑定律的适用条件是:(1)真空,(2)点电荷。 点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。 为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示电场的弱度。 电场线的特点: (1)始于正电荷(或无穷远),终止负电荷(或无穷远);(2)任意两条电场线都不相交。 电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子的运动轨迹 是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。 电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放 入一个检验电荷q,它所受到的电场力F跟它所带电量的比值F/q叫做这个位置上的电场强度,定义式是E = F/q,E是矢量,规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向,负 电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。(E:电场强度(N/C),是矢量,q:检验电荷的电量(C)) 电场强度E的大小,方向是由电场本身决定的,是客观存在的,与检验电荷无关。与放入检验电荷的正、负,及带 电量的多少均无关,不能认为E与F成正比,也不能认为E与q成反比。 点电荷场强的计算式E = KQ/r^2( r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量(C))

静电场知识点总结归纳

静电场知识点总结 一、点电荷和库仑定律 1.如何理解电荷量、元电荷、点电荷和试探电荷? (1)电荷量是物体带电的多少,电荷量只能是元电荷的整数倍. (2)元电荷不是电子,也不是质子,而是最小的电荷量数值,电子和质子带有最小的电荷量,即e=1.6×10-19 C,是密立根通过油滴实验测定的。 (3)点电荷要求“线度远小于研究范围的空间尺度”,是一种理想化的模型,对其带电荷量无限制. (4)试探电荷要求放入电场后对原来的电场不产生影响,且要求在其占据的空间内场强“相同”,故其应为带电荷量“足够小”的点电荷. 2.库仑定律 (1)适用条件:真空中的点电荷 (2)库仑力的方向:同种电荷相互排斥,为斥力;异种电荷相互吸引,为引力. 二、库仑力作用下的平衡问题 1.分析库仑力作用下的平衡问题的思路(与以往的受力分析一样,不过多了个电场力) (1)确定研究对象.如果有几个物体相互作用时,要依据题意,适当选取“整体法”或“隔离法”,一般是先整体后隔离. (2)对研究对象进行受力分析. 有些点电荷如电子、质子等可不考虑重力,而尘埃、液滴等一般需考虑重力.具体视题目要求来定。 (3)列平衡方程(F合=0或F x=0,F y=0,即水平和竖直方向合力分别为0). 2.三个自由点电荷的平衡问题 (1)条件:三个点电荷放置于于一条直线上,且接触面光滑不固定,有如下结论 (2)规律:“三点共线”——三个点电荷分布在同一直线上; “两同夹异”——正负电荷相互间隔; “两大夹小”——中间电荷的电荷量最小; “近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷. 三、场强的三个表达式的比较及场强的叠加 电场为矢量,叠加需要平行四边形定则。 四、对电场线的进一步认识 1.点电荷的电场线的分布特点 (1)离点电荷越近,电场线越密集,场强越强. (2)若以点电荷为球心作一个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向各不相同. 2.等量异种点电荷形成的电场中电场线的分布特点 (1)两点电荷连线上各点,电场线方向从正电荷指向负电荷. (2)两点电荷连线的中垂面(线)上,场强方向均相同,且总与中垂面(线)垂直.在中垂面(线)上到O点等距离处各点的场强相等(O为两点电荷连线的中点).

高二物理知识点总结

电场 库仑定律、电场强度、电势能、电势、电势差、电场中的导体、导体 知识要点: 1、电荷及电荷守恒定律 ⑴自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间 的相互作用力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。基本电荷 e =?-1610 19 .C 。 ⑵使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种:①摩擦起电 ②接触带 电 ③感应起电。 ⑶电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。 2、库仑定律 在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距 离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,数学表达式为F K Q Q r =122 , 其中比例常数K 叫静电力常量,K =?90109.N m C 22·。 库仑定律的适用条件是(a)真空,(b)点电荷。点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时, 可以使用库仑定律,否则不能使用。例如半径均为r 的金属球如 图9—1所示放置,使两球边缘相距为r ,今使两球带上等量的异种电荷Q ,设两电荷Q 间的库仑力大小为F ,比较F 与K Q r 22 3() 的大小关系,显然,如果电荷 能全部集中在球心处,则两者相等。依题设条件,球心间距离3r 不是远大于r ,故不能把两带电体当作点电荷处理。实际上,由于异种电荷的相互吸引,使电荷分布在两球较靠近的球面处,这样电荷间距离小于3r ,故F K Q r >22 3() 。同理, 若两球带同种电荷Q ,则F K Q r <22 3() 。 3、电场强度 ⑴电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放入一个检验电荷q ,它所受到的电场力 F 跟它所带电量的比值F q 叫做这个位置上的电场强度,定义式是E F q = ,场强 是矢量,规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向,负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。 由场强度E 的大小,方向是由电场本身决定的,是客观存在的,与放不放检

静电场知识点总结(新)

高 一 物 理 选 修 3-1 《静 电 场》 总 结 一.电荷及守恒定律 (一) 1、三种起电方式: 2、感应起电的结果: 3、三种起点方式的相同和不同点: (二) 1、电荷守恒定律内容: 2、什么是元电荷: e 19 106.11-?=______________,质子和电子所带电量等于一个基本电荷的电量。 3、比荷: 二. 库仑定律 1、内容: ________________________________________________________________ _ 2、公式:21r Q Q K F =_________________,F 叫库仑力或静电力,也叫电场力。它可以是引力,也可以是斥力,K 叫静电力常量,29/109C m N K ??=_________________________。 3、适用条件:__________________(带电体的线度远小于电荷间的距离r 时,带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略不计时,可看作是点电荷)(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r 都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心间距代替r ,同种电荷间的库仑力F ,异种电荷间的库仑力F )。 4、三个自由点电荷静态平衡问题:

三.电场强度 1. 电场 ___________周围存在的一种物质。电场是__________的,是不以人的意志为转移的,只要电荷存在,在其周围空间就存在电场,电场具有___的性质和______的性质。 2. 电场强度 1) 物理意义: 2) 定义:公式:F E / =__________,E 与q 、F ____关,取决于_______,适用于____电场。 3) 其中的q 为__________________(以前称为检验电荷),是电荷量很______的点 电荷(可正可负)。 4) 单位: 5) 方向:是____量,规定电场中某点的场强方向跟_______在该点所受电场力方向 相同。 3. 点电荷周围的场强 ① 点电荷Q 在真空中产生的电场r Q K E =________________,K 为静电力常量。 ② 均匀带点球壳外的场强: 均匀带点球壳内的场强: 4. 匀强电场 在匀强电场中,场强在数值上等于沿______每单位长度上的电势差,即: U E /=_____。 5. 电场叠加 几个电场叠加在同一区域形成的合电场,其场强可用矢量的合成定则 (________)进行合成。 6. 电场线 (1)作用:___________________________________________________________。

静电场知识点归纳

人教版物理高二上学期《静电场》知识点归纳 考点1.电荷、电荷守恒定律 自然界中存在两种电荷:正电荷和负电荷。例如:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。 1. 元电荷:电荷量e=1.60×10-19C 的电荷,叫元电荷。说明任意带电体的电荷量都是元电 荷电荷量的整数倍。 2. 电荷守恒定律:电荷既不能被创造,又不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,电荷的总量保持不变。 3. 两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分。 考点2.库仑定律 1. 内容:在真空中静止的两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在他们的连线上。 2. 公式:叫静电力常量)式中,/100.9(229221C m N k r Q Q k F ??== 3. 适用条件:真空中的点电荷。 4. 点电荷:如果带电体间的距离比它们的大小大得多,以致带电体的形状对相互作用力的影响可忽略不计,这样的带电体可以看成点电荷。 考点3.电场强度 1.电场 (1)定义:存在于电荷周围、能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。 (2)基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。 2.电场强度 ⑴ 定义:放入电场中的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值,叫做该点的电场强度。 ⑵ 单位:N/C 或V/m 。 ⑶ 电场强度的三种表达方式的比较 ⑷方向:规定正电荷在电场中受到的电场力的方向为该点电场强度的方向,或与负电荷在电场中受到的电场力的方向相反。 ⑸叠加性:多个电荷在电场中某点的电场强度为各个电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和,这种关系叫做电场强度的叠加,电场强度的叠加尊从平行四边形定则。 考点4.电场线、匀强电场 1. 电场线:为了形象直观描述电场的强弱和方向,在电场中画出一系列的曲线,曲线上的各点的切线方向代表该点的电场强度的方向,曲线的疏密程度表示场强的大小。 2. 电场线的特点 ⑴ 电场线是为了直观形象的描述电场而假想的、实际是不存在的理想化模型。 ⑵ 始于正电荷或无穷远,终于无穷远或负电荷,静电场的电场线是不闭合曲线。

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高中物理选修3-4——电磁波知识 点总结 一、电磁波的发现 1、电磁场理论的核心之一:变化的磁场产生电场 在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的(涡旋电场)◎理解: (1) 均匀变化的磁场产生稳定电场 (2) 非均匀变化的磁场产生变化电场 2、电磁场理论的核心之二:变化的电场产生磁场 麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空 间产生磁场,即变化的电场产生磁场 ◎理解: (1) 均匀变化的电场产生稳定磁场 (2) 非均匀变化的电场产生变化磁场 3、麦克斯韦电磁场理论的理解: 恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场 振荡电场产生同频率的振荡磁场 振荡磁场产生同频率的振荡电场 4、电磁场:如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场;这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场,

变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场 5、电磁波:电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波. 6、电磁波的特点: (1) 电磁波是横波,电场强度E 和磁感应强度B按正弦规律变化,二者相互垂直,均与波的传播方向垂直 (2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同. v=λf (3) 电磁波具有波的特性 7、赫兹的电火花:赫兹观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等现象.,他还测量出电磁波和光有相同的速度.这样赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论,赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波。 二、电磁振荡 1.LC回路振荡电流的产生:先给电容器充电,把能以电场能的形式储存在电容器中。 (1)闭合电路,电容器C通过电感线圈L开始放电。由于线圈中产生的自感电动势的阻碍作用。放电开始瞬时电路中电流为零,磁场能为零,极板上电荷量最大。随后,电路中电流加大,磁场能加大,电场能减少,直到电容器C两端电压为零。放电结束,电流达到最大、磁场能最多。 (2)由于电感线圈L中自感电动势的阻碍作用电流不会立

高二物理静电场知识点

高二物理静电场知识点 1.电荷电荷守恒定律点电荷 自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。基本电荷e = 1.6*10^-19C。带电体电荷量等于元电荷的整数倍Q=ne 使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种:①摩擦起电②接触带电③感应起电。 电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。 带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷。 2.库仑定律 公式F = KQ1Q2/r^2真空中静止的两个点电荷 在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,其中比例常数K叫静电力常量,K = 9.0*10^9Nm^2/C^2。F:点电荷间的作用力N, Q1、Q2:两点电荷的电量C,r:两点电荷间的距离m,方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引 库仑定律的适用条件是1真空,2点电荷。点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。 3.静电场电场线 为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示电场的弱度。 电场线的特点: 1始于正电荷或无穷远,终止负电荷或无穷远; 2任意两条电场线都不相交。 电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。

高中物理:电场知识归纳及例题讲解

高中物理:电场知识归纳及例题讲解 电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。电场这种物质与通常的实物不同,它不是由分子原子所组成,但它是客观存在的,电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性。电场的力的性质表现为:电场对放入其中的电荷有作用力,这种力称为电场力。电场的能的性质表现为:当电荷在电场中移动时,电场力对电荷作功(这说明电场具有能量)。 [考点方向] 1、有关场强E(电场线)、电势(等势面)、W=qU、动能与电势能的比较。 2、带电粒子在电场中运动情况(加速、偏转类平抛)的比较,运动轨迹和方向(一直向前?往返?)的分析判别。[联系实际与综合] ①直线加速器②示波器原理③静电除尘与选矿④滚筒式静电分选器⑤复印机与喷墨打印机⑥静电屏蔽⑦带电体的力学分析(综合平衡、牛顿第二定律、功能、单摆等)⑧带电体在电场和磁场中运动⑨氢原子的核外电子运行[电场知识点归纳] 1.电荷电荷守恒定律点电荷 ⑴自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。基本电荷。带电体电荷量等于元电荷的整数倍(Q=ne) ⑵使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种:①摩擦起电②接触带电③感应起电。 ⑶电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。 带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷。 2.库仑定律 在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,数学表达式为,其中比例常数叫静电力常量,。(F:点电荷间的作用力(N),Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引)库仑定律的适用条件是(a)真空,(b)点电荷。点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。 3.静电场电场线 为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示电场的弱度。 电场线的特点:(a)始于正电荷(或无穷远),终止负电荷(或无穷远);(b)任意两条电场线都不相交。 电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。 4.电场强度点电荷的电场Ⅱ ⑴电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放入一个检验电荷,它所受到的电场力跟它所带电量的比值叫做这个位置上的电场强度,定义式是,场强是矢量,规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向,负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。(E:电场强度(N/C),是矢量,q:检验电荷的电量(C))

高二物理静电场知识点总结及练习

高二物理静电场知识点总结及练习 物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种:①摩擦起电②接触带电③感应起电。 电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。 带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷。 2.库仑定律 公式F = KQ1Q2/r (真空中静止的两个点电荷) 在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,其中比例常数K叫静电力常量,K = 9.0*10 Nm /C 。(F:点电荷间的作用力(N),Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引) 库仑定律的适用条件是(1)真空,(2)点电荷。点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。 3.静电场电场线 为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示电场的弱度。 电场线的特点: (1)始于正电荷(或无穷远),终止负电荷(或无穷远);

(2)任意两条电场线都不相交。 电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。 4.电场强度点电荷的电场 电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放入一个检验电荷q,它所受到的电场力F 跟它所带电量的比值F/q叫做这个位置上的电场强度,定义式是E = F/q,E是矢量,规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向,负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。(E:电场强度(N/C),是矢量,q:检验电荷的电量(C))电场强度E的大小,方向是由电场本身决定的,是客观存在的,与检验电荷无关。与放入检验电荷的正、负,及带电量的多少均无关,不能认为E与F成正比,也不能认为E与q成反比。 点电荷场强的计算式E = KQ/r (r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量(C)) 要区别场强的定义式E = F/q与点电荷场强的计算式E = KQ/r ,前者适用于任何电场,后者只适用于真空(或空气)中点电荷形成的电场。 5.电势能电势等势面 电势能由电荷在电场中的相对位置决定的能量叫电势能。 电势能具有相对性,通常取无穷远处或大地为电势能和零点。 由于电势能具有相对性,所以实际的应用意义并不大。而经常应用的是电势能的变化。电场力对电荷做功,电荷的电势能减速少,电荷克服电场力做功,电

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