高中物理靜電場知識點(diǎn)歸納

1、高中物理靜電場知識點(diǎn)歸納蕿第一講電場力的性質(zhì)一、腿電荷及電荷守恒定律1、2、羆自然界中只存在兩種電荷，一種是正電，例如用絲綢摩擦玻璃棒，玻璃棒帶正電； 另一種帶負(fù)電，用毛皮摩擦橡膠棒，橡膠棒帶負(fù)電。3、4、膅電荷間存在著相互作用的引力或斥力（同性相吸，異性相斥）。5、6莁電荷在它的周圍空間形成電場，電荷間的相互作用力就是通過電場發(fā)生的。電荷的多少叫電量。芀元電荷= 1.6 X 10- 19C,所有帶電體的電荷量都等于e的整數(shù)倍。點(diǎn)電荷7、8、肆使物體帶電叫做起電。使物體帶電的方法有三種：（1）摩擦起電；（2）接觸帶電；（3） 感應(yīng)起電。9、10、莂電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)

2、移到另一個(gè)物體，或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量不變。這叫做電荷守恒定律。肅【重點(diǎn)理解】（1）摩擦起電；（2）接觸帶電；（3）感應(yīng)起電量當(dāng)兩個(gè)物體互相摩擦?xí)r，一些束縛得不緊的電子往往從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，于是原來電中性的物體由于得到電子而帶負(fù)電，失去電子的物體帶正電，這就是摩擦起電肆當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體，由于電荷間相互吸引或排斥，導(dǎo)體中的自由電荷便會趨向或遠(yuǎn)離帶電體,使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異號電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同號電荷，這就是感應(yīng)起電，也叫靜電感應(yīng).螃接觸起電指讓不帶電的物體接觸帶電的物體，則不帶電的物體也帶上了與帶電物體相同的 電荷，如把帶負(fù)電的橡膠棒

3、與不帶電的驗(yàn)電器金屬球接觸，驗(yàn)電器就帶上了負(fù)電，且金屬箔片會 張開；帶正電的物體接觸不帶電的物體，則是不帶電物體上的電子在庫侖力的作用下轉(zhuǎn)移到帶正 電的物體上，使原來不帶電的物體由于失去電子而帶正電。蒁實(shí)質(zhì)：電子的得失或轉(zhuǎn)移螈二、庫侖定律膆1、內(nèi)容：在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間相互作用的電力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟 它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。膄 2、公式：F =kQlQ?2 ,F叫庫侖力或靜電力，也叫電場力，F(xiàn)可以是引力，也可以是斥 r力，K叫靜電力常量，公式中各量均取國際單位制單位時(shí)，K=9.0 X 109N- nVC2膃3、適用條件：（1）真空中；（2）點(diǎn)電荷。

4、（Q、Q兩個(gè)點(diǎn)電荷帶電量的絕對值）薇例1 兩個(gè)完全相同的金屬小球帶有正、負(fù)電荷，相距一定的距離，先把它們相碰后置于 原處，則它們之間的庫侖力和原來相比將（）A.芆變大B.變小C 不變D.以上情況均有可能薅三、電場強(qiáng)度蝕1、電場：帶電體周圍存在的一種物質(zhì)，由電荷激發(fā)產(chǎn)生，是電荷間相互作用的介質(zhì)。只 要電荷存在，在其周圍空間就存在電場。電場具有力的性質(zhì)和能的性質(zhì)。薀2、電場強(qiáng)度：莆（1）定義：放入電場中某點(diǎn)的試探電荷所受的電場力跟它的電荷量的比值叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng) 度。它描述電場的力的性質(zhì)。電場強(qiáng)度的意義是描述電場強(qiáng)弱和方向的物理量。蟻（2） E = F，電場強(qiáng)度定義式，適用于一切電場；電場強(qiáng)度大小

5、取決于電場本身，與q、F q無關(guān)；莂E =K-Q2，僅適用于點(diǎn)電荷在真空中形成的電場。r莈（3 ）方向：規(guī)定電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向跟正電荷在該點(diǎn)的受力方向相同蒆（4）多個(gè)點(diǎn)電荷形成的電場的場強(qiáng)等于各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)產(chǎn)生場強(qiáng)的矢量和。 這叫做電場的疊加原理。在電場某一區(qū)域，如果各點(diǎn)場強(qiáng)的大小和方向都相同，這個(gè)區(qū)域里的電 場是勻強(qiáng)電場。肂五、電場線袀1、概念：為了形象地描繪電場，人為地在電場中畫出的一系列從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終 止的曲線，使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一致，這些曲線叫電場線。它是人們 研究電場的工具。肇2、性質(zhì)：薆（1）電場線起自正電荷（或來自無窮遠(yuǎn)），終止于負(fù)電

6、荷（或伸向無窮遠(yuǎn)）；蒃（2 ）電場線不相交；薂（3 ）電場線的疏密反映電場的強(qiáng)弱，電場線越密場強(qiáng)越強(qiáng)，勻強(qiáng)電場的電場線是距離相 等的平行直線；膀（4）靜電場中電場線不閉合（在變化的電磁場中可以閉合）；蚅（5 ）電場線是人為引進(jìn)的，不是客觀存在的;襖（6）電場線不是電荷運(yùn)動的軌跡羀重難點(diǎn)突破罿一.電場蚅點(diǎn)電荷的電場：E二K$就是點(diǎn)電荷Q在空間距Q為r處激發(fā)的電場強(qiáng)度。方向：如果Qr是正電荷，在Q與該點(diǎn)連線上，指向背離Q的方向；如果Q是負(fù)電荷，在Q與該點(diǎn)的連線上，指 向Q的方向。同時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：芅（1）在距Q為處的各點(diǎn)（組成一個(gè)球面）電場強(qiáng)度的大小相等，但方向不同，即各點(diǎn) 場強(qiáng)不同。螂（2）

7、E=k2是點(diǎn)電荷激發(fā)的電場強(qiáng)度計(jì)算公式，是由 E=F推導(dǎo)出來的，E=F是電rqq場強(qiáng)度的定義，適用于一切電場，而只適用于點(diǎn)電荷激發(fā)的電場。r蚈勻強(qiáng)電場：在電場中，如果各點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小都相同，這樣的電場電勻強(qiáng)電場，勻強(qiáng) 電場中電場線是間距相等且互相平行的直線。E = U是場強(qiáng)與電勢差的關(guān)系式，只適應(yīng)于勻強(qiáng)電d場。?！究偨Y(jié)】大小:莂 E=F/q定義式普適膀 E= kQ/r2?計(jì)算式適用于真空中點(diǎn)電荷電場蕆 E=U/d計(jì)算式適用于勻強(qiáng)電場裊電場強(qiáng)度與電場力的區(qū)別袃電場強(qiáng)度E袂電場力F芄反映電場的力的性質(zhì)；肅僅指電荷在電場中的受力；蒀區(qū)荿其大小僅由電場本身決定；蚄其大小由放在電場中的電荷和電場共羅

8、艿其方向僅由電場本身決定，規(guī)同決定；別定其方向與止電荷在電場中的受力肁正電荷受力方向與電場方向相同，負(fù)電方向相同。荷受力方向與電場方向相反。肇聯(lián)系膅例2.如圖19所示，把A B兩個(gè)相同的導(dǎo)電小球分別用長為 0.10 m的絕緣細(xì)線懸掛于 OA和OB兩點(diǎn)。用絲綢摩擦過的玻璃棒與 A球接觸，棒移開后將懸點(diǎn) OB移到OA點(diǎn)固定。兩球 接觸后分開，平衡時(shí)距離為 0.12 m。已測得每個(gè)小球質(zhì)量是8.0 10-4kg，帶 電小球可視為點(diǎn)電荷，重力加速度g =10m/s2，靜電力常量 k = 9 . 01 0 N2 m，/下列說法正確的是（）肅A.兩球所帶電荷量相等第19薊圖蕿B. A球所受的靜電力為1.0

9、 X 10-2N肀C. B球所帶的電荷量為4 6 100?芅D. A、B兩球連續(xù)中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度為 0電場線2、芁電場線與運(yùn)動軌跡衿電場線是為形象地描述電場而引入的假想曲線，規(guī)定電場線上每點(diǎn)的切線方向沿該點(diǎn)場強(qiáng) 的方向，也是正電荷在該點(diǎn)受力產(chǎn)生加速度的方向 （負(fù)電荷受力方向相反）。運(yùn)動軌跡是帶電粒子 在電場中實(shí)際通過的路徑，軌跡上每點(diǎn)的切線方向是該粒子在該點(diǎn)的速度方向。在力學(xué)的學(xué)習(xí)中 我們就已經(jīng)知道，物體運(yùn)動速度的方向和它的加速度的方向是兩回事，不一定重合。因此，電場 線與運(yùn)動軌跡不能混為一談，不能認(rèn)為電場線就是帶電粒子在電場中運(yùn)動的軌跡。只有當(dāng)電荷只 受電場力，電場線是直線，且?guī)щ娏Ｗ映跛俣?/p>

10、為零或初速度方向在這條直線上，運(yùn)動軌跡才和電 場線重合。芄2、電場線的疏密與場強(qiáng)的關(guān)系薃按照電場線畫法的規(guī)定，場強(qiáng)大處電場線密，場強(qiáng)小處電場線疏。因此根據(jù)電場線的疏密 就可以比較場強(qiáng)的大小。羃例3.關(guān)于電場線的下列說法中正確的是（）薈A、電場線上每一點(diǎn)的切線方向都跟電荷在該點(diǎn)的受力方向相同；莄E、沿電場線方向，電場強(qiáng)度越來越小；羄C、電場線越密的地方，同一試探電荷所受的電場力就越大；莁D、在電場中，順著電場線移動電荷，電荷受到的電場力大小恒定。莇例4:某靜電場中電場線如圖所示，帶電粒子在電場中僅受電場力作用，其運(yùn)動軌跡如圖 虛線所示由M運(yùn)動到N,以下說法正確的是（）一 -蒄A、粒子必定帶正電荷

11、;蒞E、粒子在M點(diǎn)的加速度大于它在N點(diǎn)加速度;膃C、粒子在M點(diǎn)的加速度小于它在N點(diǎn)加速度；莀D、粒子在M點(diǎn)的動能小于它在N點(diǎn)的動能。薄三.電場的疊加蒂1、所謂電場的疊加就是場強(qiáng)的合成，遵守平行四邊形定則，分析合場強(qiáng)時(shí)應(yīng)注意畫好電 場強(qiáng)度的平行四邊形圖示。薁在同一空間，如果有幾個(gè)靜止電荷同時(shí)在空間產(chǎn)生電場，如何求解空間某點(diǎn)的場強(qiáng)的大小呢？根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式E = F和力的獨(dú)立作用原理，在空間某點(diǎn)，多個(gè)場源電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生q的場強(qiáng)，是各場源電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)所產(chǎn)生的場強(qiáng)的矢量和，這就是電場的迭加原理。腿2、等量異種、等量同種點(diǎn)電荷的連線和中垂線上場強(qiáng)的變化規(guī)律。蚄（1）等量異種點(diǎn)電荷的連線之間，

12、中點(diǎn)場強(qiáng)最??；沿中垂線從中點(diǎn)到無限遠(yuǎn)處，電場強(qiáng) 度逐漸減?。恍兊攘客N點(diǎn)電荷的連線之間，中點(diǎn)場強(qiáng)最小，且一定等于零。因無限遠(yuǎn)處場強(qiáng)為零，則沿 中垂線從中點(diǎn)到無限遠(yuǎn)處，電場強(qiáng)度先增大后減小，中間某位置必有最大值。節(jié)（2）等量異種點(diǎn)電荷連線和中垂線上關(guān)于中點(diǎn)對稱處的場強(qiáng)相同；羇等量同種電荷連線和中垂線上關(guān)于中點(diǎn)對稱處的場強(qiáng)大小相等、方向相反。羈例7.如右圖所示，ABC是等邊三角形，在A點(diǎn)放置電荷量為Q的點(diǎn)電荷時(shí)，取無窮遠(yuǎn)處電為-Q勢為0，C點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小和電勢分別為 E和。再在B點(diǎn)放置電荷量的點(diǎn)電荷時(shí)，C點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小和電勢分別是（）肇A. E和o蚄C. 2E和 D2E 和 2 ：袇（2 ）電

13、勢差是標(biāo)量，有正負(fù)，無方向A、E間電勢差UAB= - ：B ；E、A間電勢差蒂例8.現(xiàn)有兩個(gè)邊長不等的正方形 ABCD和 abed，如圖所示，且Aa、Bb Cc、Dd間距相等。在AB AC CD.DB的中點(diǎn)分別放等量的點(diǎn)電荷，其中 AB AC中點(diǎn)放的點(diǎn)電荷帶正電，CD.BD的中點(diǎn)放的點(diǎn)電荷帶負(fù)電，取無窮遠(yuǎn)處電勢為零。貝U下列說法中正確的是（） oi. a :：呻蕆A. 0點(diǎn)的電場強(qiáng)度和電勢均為零L-丄.i0肄B.把一正點(diǎn)電荷沿著b dc的路徑移動時(shí)，電場力做功為零螂C.同一點(diǎn)電荷在a、d兩點(diǎn)所受電場力相同聿D.將一負(fù)點(diǎn)電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)電勢能減小蕆不同電場的電場線分布蒅四.帶電體的平衡芀1、解

14、決帶電體在電場中處于平衡狀態(tài)問題的方法與解決力學(xué)中平衡問題的方法是一樣的，都是依據(jù)共點(diǎn)力平衡條件求解，所不同的只是在受力分析列平衡方程時(shí)，需要考慮電場力。袈2、解決帶電體在電場中平衡問題的一般步驟：（1）確定研究對象；（2）分析研究對象 的受力情況，并畫出受力圖。（3）據(jù)受力圖和平衡條件，列出平衡方程；（4）求解未知量。薇補(bǔ)充練習(xí)薂1.兩個(gè)分別帶有電荷量一Q和+ 3Q的相同金屬小球（均可視為點(diǎn)電荷），固定在相距為r的兩r處，它們間庫侖力的大小為 F.兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?，則兩球間庫侖力的大小為g1羈 A.pF34b4f c.3fD. 12F蚆2.如圖2所示，一質(zhì)量為m帶電荷量為q

15、的物體處于場強(qiáng)按E=曰一kt（E。、k均為大于零的 常數(shù)，取水平向左為正方向）變化的電場中，物體與豎直墻壁間的動摩擦因數(shù)為，當(dāng)t二0時(shí)刻物體處于靜止?fàn)顟B(tài).若物體所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且電場空間和墻面均足夠大， 下列說法正確的是（）蚇A.物體開始運(yùn)動后加速度先增加、后保持不變羂B.物體開始運(yùn)動后加速度不斷增大葿C.經(jīng)過時(shí)間t二號，物體在豎直墻壁上的位移達(dá)最大值k蠆D.經(jīng)過時(shí)間t =卩q&_mg物體運(yùn)動速度達(dá)最大值 卩kq螇第二講電場能的性質(zhì)莃一、電勢、電勢差賺1、電勢差蒈（1）電荷q在電場中由一點(diǎn)A移到另一點(diǎn)E時(shí)，電場力所做的功Wab跟它的電荷量q的比值，叫做A、E兩點(diǎn)間的電勢差。電

16、場中A、E兩點(diǎn)間的電勢差在數(shù)值上等于單位正電荷從A點(diǎn)移動到E點(diǎn)過程中電場力所做的功。即:ABWab。U BA=訂-A。顯然UxB= U BA。電勢差的值與零電勢的選取無關(guān)螄在勻強(qiáng)電場中，U=Ed（ U為電場中某兩點(diǎn)間的電勢差，d為這兩點(diǎn)在場強(qiáng)方向上的距 離）。蕿2、電勢腿（1）如果在電場中選取一個(gè)參考點(diǎn)（零電勢點(diǎn)），那么電場中某點(diǎn)跟參考點(diǎn)間的電勢差， 就叫做該點(diǎn)的電勢。電場中某點(diǎn)的電勢在數(shù)值上等于單位正電荷由該點(diǎn)移動到參考點(diǎn) （零電勢點(diǎn)） 時(shí)，電場力所做的功。羆 （2）電勢是標(biāo)量，有正負(fù)，無方向。談到電勢時(shí)，就必須注明參考點(diǎn)（零勢點(diǎn)）的選擇 參考點(diǎn)的位置可以任意選取，當(dāng)電荷分布在有限區(qū)域時(shí)，常

17、取無限遠(yuǎn)處為參考點(diǎn)，而在實(shí)際上， 常取地球?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)。一般來說，電勢參考點(diǎn)變了，某點(diǎn)的電勢數(shù)值也隨之改變，因此電勢具有相對 性。同時(shí)，電勢是反映電場能的性質(zhì)的物理量，跟電場強(qiáng)度（反映電場的力的性質(zhì)）一樣，是由 電場本身決定的，（與檢驗(yàn)電荷q無關(guān)）。對確定的電場中的某確定點(diǎn)，一旦參考點(diǎn)選定以后，該 點(diǎn)的電勢也就確定了。E月唐即二才 計(jì)算時(shí)要帶入正負(fù)號莁（3 ）沿著電場線的方向電勢越來越低，逆著電場線的方向，電勢越來越高芀（4 ）電勢的值與零電勢的選取有關(guān)，通常取離電場無窮遠(yuǎn)處電勢為零；實(shí)際應(yīng)用中常取 大地電勢為零。肆（5）當(dāng)存在幾個(gè)“場源”時(shí)，某處合電場的電勢等于各“場源”的電場在此處的電勢的 代數(shù)

18、和。莂二、電勢能肅1、電荷在電場中具有的勢能叫做電勢能。嚴(yán)格地講，電勢能屬于電場和電荷組成的系統(tǒng),習(xí)慣上稱作電荷的電勢能3、4、量電勢能是相對量，電勢能的值與參考點(diǎn)的選取有關(guān)。電勢為零的點(diǎn)，電勢能為零5、6、肆電勢能是標(biāo)量，有正負(fù)，無方向。螃三、電場力做功與電荷電勢能的變化蒁電場力對電荷做正功時(shí)，電荷的電勢能減少；電場力對電荷做負(fù)功時(shí)，電荷的電勢能增加。 電勢能增加或減少的數(shù)值等于電場力做功的數(shù)值(qUab)。電荷在電場中任意兩點(diǎn)間移動時(shí)，它的電勢能的變化量是確定的，因而移動電荷做功的值也是確定的，所以，電場力移動電荷所做的功， 與移動的路徑無關(guān)。這與重力做功十分相似。螈注意：不論是否有其它力

19、做功，電場力做功總等于電勢能的變化。勻強(qiáng)電場電場力做功 W=FSco ( 0為電場力和位移夾角)膄四、等勢面膃電場中電勢相等的面叫等勢面。它具有如下特點(diǎn)：(1)(2) 薇等勢面一定跟電場線垂直；(3)(3) 芆電場線總是從電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面；(5)(4) 薅任意兩等勢面都不會相交；(7)(5) 蝕電荷在同一等勢面上移動，電場力做的功為零；(9)(6) 薀電場強(qiáng)度較大的地方，等差等勢面較密；(11)(12)莆等勢面是人們虛擬出來形象描述電場的工具，不是客觀存在的蟻常見等勢面:A.B.莂點(diǎn)電荷電場中的等勢面B.等量異種點(diǎn)電荷電場中的等勢面C. 等量同種點(diǎn)電荷電場中的等勢面莈D.形

20、狀不規(guī)則的帶電導(dǎo)體附近的電場線及等勢面E.勻強(qiáng)電場中的等勢面：垂直于電場線的一簇平面蒆等勢面電勢大小變化規(guī)律肂五、等勢面與電場線的關(guān)系1、2、袀電場線總是與等勢面垂直，且總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。3、4、肇若任意相鄰等勢面間電勢差都相等，則等勢面密處場強(qiáng)大，等勢面疏處場強(qiáng)小。5、6、薆沿等勢面移動電荷，電場力不做功，沿電場線移動電荷，電場力一定做功。7、8、蒃電場線和等勢面都是人們虛擬出來形象描述電場的工具。9、10、薂在電場中任意兩等勢面永不相交。羂六、電勢與電場強(qiáng)度的關(guān)系1、2、蒈電勢反映電場能的特性，電場強(qiáng)度反映電場力的特性。3、4、蚆電勢是標(biāo)量，具有相對性，而電場強(qiáng)度是矢

21、量，不具有相對性。兩者疊加時(shí)運(yùn)算法 貝U不同。電勢的正、負(fù)有大小的含義，而電場強(qiáng)度的正、負(fù)僅表示方向，并不表示大小。5、6、螂電勢與電場強(qiáng)度的大小沒有必然的聯(lián)系，某點(diǎn)的電勢為零，電場強(qiáng)度可不為零，反之亦然。8、蟻同一試探電荷 在電場強(qiáng)度大處，受到的電場力大，但正電荷在電勢高處，電勢能 才大，而負(fù)電荷在電勢高處電勢能反而小。9、10、蒈場強(qiáng)為零的區(qū)域，電勢相等。11、12、肇電勢和電場強(qiáng)度都由電場本身的因素決定的，與試探電荷無關(guān)。13、14、薄在勻強(qiáng)電場中有關(guān)系式U=Ed。蒀七、對公式E = U的理解及應(yīng)用d薇公式E = U反映了電場強(qiáng)度與電勢差之間的關(guān)系，由公式可知：電場強(qiáng)度的方向就是電勢d降

22、低最快的方向。膄公式E=U的應(yīng)用只適用于勻強(qiáng)電場，且應(yīng)注意d的含義是表示某兩點(diǎn)沿電場線方向上的d距離。由公式可得結(jié)論：在勻強(qiáng)電場中，兩長度相等且相互平行的線段的端點(diǎn)間的電勢差相等。U = qE LCOS a （a為線段與電場線的夾角，L為線段的長度）；對于非勻強(qiáng)電場，此公式可以用 來定性分析某些問題，如在非勻強(qiáng)電場中，各相鄰等勢面的電勢差為一定值時(shí)，那么有E越大處, d越小，即等勢面越密。羂重難點(diǎn)突破艿一、判斷電勢高低蚇1、利用電場線方向來判斷，沿電場線方向電勢逐漸降低。若選擇無限遠(yuǎn)處電勢為零，則正電荷形成的電場中，空間各點(diǎn)的電勢皆大于零；負(fù)電荷形成的電場中空間各點(diǎn)電勢皆小于零。薅2、利用Ua

23、b二如來判斷，將WB q的正負(fù)代入計(jì)算，若Uxb0則a ；：b ；若5V0則q；A V B蚄例1:如圖所示，虛線方框內(nèi)為一勻強(qiáng)電場，A、B C為該電場中的三個(gè)點(diǎn)，已知Ua= 12V,A +* B IILB=6V, Uc=6V,試在該方框中作出該電場的示意圖 （即畫出幾條電場 線），并要求保留作圖時(shí)所用的輔助線（用虛線表示）。若將一個(gè)電子從A點(diǎn)移 到E點(diǎn)，電場力做多少電子伏的功？節(jié)歸納：電子從A點(diǎn)移到E點(diǎn)，電勢差 L= a- ;：b （初減末）螇二、電場力做功的計(jì)算羆1、由公式W=FS cos B計(jì)算，但在中學(xué)階段，限于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，要求式中F為恒力才行, 所以，這種方法有局限性，此公式只適合于勻強(qiáng)

24、電場中，可變形為W=qEd，式中d為電荷初 末位置在電場方向上的位移。膂2、由電場力做功與電勢能改變關(guān)系計(jì)算，W= &，對任何電場都適用。肁3、用W AB=qU AB來計(jì)算。一般又有兩種處理方法：袇（1）帶正、負(fù)號運(yùn)算：按照符號規(guī)則把所移動的電荷的電荷量q和移動過程的始、終兩 點(diǎn)的電勢差U AB的值代入公式W AB=qU AB，根據(jù)計(jì)算所得 W值的正、負(fù)來判斷是電場力做功還是 克服電場力做功。蕆其符號規(guī)則是：所移動的電荷 若為正電荷，則q取正值；若移動過程的始點(diǎn)電勢 A高于 終點(diǎn)電勢；B，則LAb取正值。袃（2）用絕對值運(yùn)算：公式 W=qU AB中的q和LAb都取絕對值，即 W q UAB。袀

25、采用這種處理方法只能計(jì)算在電場中移動電荷所做功的大小。要想知道移動電荷過程中是 電場力做功還是克服電場力做功，還需利用力學(xué)知識進(jìn)行判斷。判斷的方法是：在始、終兩點(diǎn)之間畫出表示電場線方向、電荷所受電場力方向和電荷移動方向的矢量線E、F和S,若F與S的 夾角小于9 0 ,則是電場力做正功。7、118、羇由動能定理計(jì)算，W電 W = mv2 -mv。22袈例-如圖所示，在粗糙水平面上固定一點(diǎn)電荷Q,在M點(diǎn)無初速度釋放一帶有恒定電荷 量的小物體，小物體在Q形成的電場中運(yùn)動到N點(diǎn)靜止，則從M點(diǎn)運(yùn)動到N的過程中977777777777777777777)莁A、小物體所受電場力逐漸減?。获荅、小物體具有的電

26、勢能逐漸減小；肇C、M點(diǎn)的電勢一定高于N點(diǎn)的電勢;羄D、小物體電勢能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功肅例2:如圖所示，將一個(gè)電荷量為q = +3 X 10-10C的點(diǎn)電荷從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過 程中，克服電場力做功6X10- J。已知A點(diǎn)的電勢為口 A= 4V，求B點(diǎn)的電勢和電荷在B點(diǎn)的 電勢能。蟻例3:如圖所示，傾角為30的直角三角形底邊長為2L,放置在豎直平面內(nèi)，底邊處于水 平位置，斜邊為光滑絕緣導(dǎo)軌?，F(xiàn)在底邊中點(diǎn)O處固定一正點(diǎn)電荷電荷量為Q，讓一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)，從斜面頂端A沿斜軌滑下，滑到斜邊的垂足D時(shí) 速度為V，加速度為a，方向沿斜面向下，問質(zhì)點(diǎn)滑到底端C點(diǎn)

27、時(shí)的速度和加 速度各是多大？肇例4: 一帶電粒子在電場中僅受靜電力作用,做初速度為零的直線運(yùn)動取該直線為x軸,起始點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，其電勢能 &與位移x的關(guān)系如右圖所示。下列圖象中合理的是蒞第三講 帶電粒子在電場中的運(yùn)動螅一、電容器、電容1、2、莀電容器：兩個(gè)彼此絕緣又互相靠近的導(dǎo)體可構(gòu)成一個(gè)電容器。3、4、腿電容物理意義：表示電容器容納電荷的本領(lǐng)。螆定義：電容器所帶的電荷量Q （個(gè)極板所帶電量的絕對值）與兩個(gè)極板間的電勢差U的 比值叫做電容器的電容。膃定義式：C二空，對任何電容器都適用，對一個(gè)確定的電容器，電容是一個(gè)確定的U AU值，不會隨電容器所帶電量的變化而改變。腿3、常見電容器有：紙質(zhì)電

28、容器，電解電容器，可變電容器，平行板電容器。電解電 容器連接時(shí)應(yīng)注意其“ + ”、“”極。芆二、平行板電容器s腿平行板電容器的電容 C（平行板電容器的電容與兩板正對面積成正比，與兩板4kd間距離成反比，與介質(zhì)的介電常數(shù)成正比）。只對平行板電容器適用。匸 U羅帶電平行板電容器兩極板間的電場可認(rèn)為是勻強(qiáng)電場，E二0d膂三、帶電粒子在電場中加速莆帶電粒子在電場中加速，若不計(jì)粒子的重力，則電場力對帶電粒子所做的功等于帶電粒子 動能的增量。1 2 1 2芄1、在勻強(qiáng)電場中：W=qEd = qU= mvmv2 21 2 1 2 莃2、在非勻強(qiáng)電場中：W=qU= mv -mv2 2羈四、帶電粒子在電場中的偏

29、轉(zhuǎn)蒆帶電粒子以垂直于勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向進(jìn)入電場后，做類平拋運(yùn)動蚅垂直于場強(qiáng)方向做勻速直線運(yùn)動： Vx = Vo， X二vt肅平行于場強(qiáng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動:螀側(cè)移距離:qUl2mv：d螀 Vy 二 at，肆偏轉(zhuǎn)角:qUlmvfd薂求運(yùn)動軌跡某點(diǎn)的速度方法：1求出水平和豎直方向的分速度，然后矢量疊加；2運(yùn)動學(xué)公 式或動能定理螃重難點(diǎn)突破袀一、平行板電容器動態(tài)分析蕆這類問題的關(guān)鍵在于弄清哪些是變量， 哪些是不變量，在變量中哪是自變量，哪是因變量 同時(shí)應(yīng)注意理解平行板電容器演示實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)芄一般分兩種基本情況:薁1、電容器兩極板電勢差U保持不變。即平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器兩

30、極板與 電池兩極相連接，電容器的d、s、變化時(shí)，將引起電容器的C、Q、U、E的變化。羀2、電容器的帶電量Q保持不變。即平行板電容器充電后，切斷與電源的連接，使電容器 的d、s、 &變化時(shí)，將引起電容器的C、Q、U、E的變化。袇進(jìn)行討論的物理依據(jù)主要是三個(gè)：螂（1）平行板電容器的電容與極板距離d、正對面積S、電介質(zhì)的介電常數(shù)&間的關(guān)系：d芀（2 ）平行板電容器內(nèi)部是勻強(qiáng)電場，E二U二Q 。（根據(jù)電容器U不變還是Q不變來d 詬判斷E變化）肀（3 ）電容器每個(gè)極板所帶電量Q=CU。肄小結(jié)：平行板電容器的常見變化蒄在平板電容器中插入介質(zhì)（比如玻璃，陶瓷，塑料）會使介電常數(shù) &增大（絕緣性能越好的 東西

31、介電常數(shù)越大）聿1.開關(guān)接通在電源上，改變d、S、，特點(diǎn)：兩板間電壓U不變；改變d的值，E會變化; 改變S的值，E不會變化膀2.開關(guān)從電源上斷開，改變d、S、，特點(diǎn)：兩板間帶電量Q不變；改變d的值，E不會改 變；改變S的值，E會變化蒅例1:如圖所示，A、E為平行金屬板，兩板相距為d,分別與電源兩板相連，兩板的中 央各有一個(gè)小孔M和N。今有一帶電質(zhì)點(diǎn)，自A板上方相距為d的P點(diǎn)由靜止自由下落 （P、M、 N在同一豎直線上），空氣阻力忽略不計(jì)，到達(dá)N孔時(shí)速度恰好為零，然后沿原路返回。若保持兩 極板間的電壓不變，貝9（ ）袂A、把A板向上平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后仍能返回d膂E、把A板向下平

32、移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過N孔繼1,1N續(xù)下落。-艿C、把E板向上平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后仍然返回祎D、把E析向下平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落。薄二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動袁如用動能定理，貝U要分清有哪些力做功？正功還是負(fù)功？若電場力是變力，電場力的功必 須用W=qU.艿如選用能量守恒定律，則要分清有哪些形式的能變化？怎樣變化？能量守恒的表達(dá)形式有:芇（1）初態(tài)末態(tài)的總能量相等，即E初=已末；薀（2 ）某些形式的能量減少一定有其他形式的能增加。且 已減=4已增；膈解題的基本思路是：先分析受力情況，再分析運(yùn)動狀態(tài)和運(yùn)動過程（平衡、加速或減速

33、， 是直線運(yùn)動還是曲線運(yùn)動），然后選取用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律（牛頓運(yùn)動定律、運(yùn)動學(xué)公式；動能定理）解 題。羇對帶電粒子進(jìn)行受力分析時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng):袂（1）要掌握電場力的特點(diǎn)。電場力的大小和方向不僅跟場強(qiáng)的大小和方向有關(guān)，還跟帶電粒 子的電性和電荷量有關(guān)。在勻強(qiáng)電場中，同一帶電粒子所受電場力處處是恒力； 在非勻強(qiáng)電場中,同一帶電粒子在不同位置所受電場力的大小和方向都可能不同節(jié)（2）是否考慮重力要依據(jù)情況而定。羇a、基本粒子：如電子、質(zhì)子、a粒子、離子等除有說明或明確的暗示外，一般都不考慮重力（但不能忽略質(zhì)量）。羇b、帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或明確暗示外，一般都不能忽略 重力。芃例2:

34、如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m帶電量為q的微粒，從A點(diǎn)以初速度V。豎直向上射入水平 勻強(qiáng)電場，微粒通過B時(shí)的速度為2V ,方向水平向右，求電場強(qiáng)度 E及A、B兩點(diǎn)的電勢差U。螀靜電場練習(xí)羀1.如圖1所示，勻強(qiáng)電場E的區(qū)域內(nèi)，在0點(diǎn)放置一點(diǎn)電荷+ Q. a、b、c、d、e、f為以O(shè)為球心的球面上的點(diǎn)，aecf平面與電場平行，bedf平面與電場垂直，則下列說法中正確的是 （）卡三廛尹國1 肇A. b、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同螄B. a點(diǎn)的電勢等于f點(diǎn)的電勢蒁C.點(diǎn)電荷+ q在球面上任意兩點(diǎn)之間移動時(shí)，電場力一定做功蝿D.將點(diǎn)電荷+ q在球面上任意兩點(diǎn)之間移動時(shí)，從 a點(diǎn)移動到c點(diǎn)電勢能的變化量 一定最大腿2

35、.如圖3所示，兩平行金屬板豎直放置，板上A、B兩孔正好水平相對，板間電壓為500 V. 一 個(gè)動能為400 eV的電子從A孔沿垂直板方向射入電場中.經(jīng)過一段時(shí)間電子離開電場，則電子離 開電場時(shí)的動能大?。?）膅 A. 900 eVB. 500 eVC . 400 eVD . 100 eV量3平行板電容器的兩極板 A、B接于電源兩極，兩極板豎直、平行正對，一帶正電小球懸掛在 電容器內(nèi)部，閉合電鍵S,電容器充電，懸線偏離豎直方向的夾角為 9，如圖4所示，貝U下列說 法正確的是（）薇A.保持電鍵S閉合，帶正電的A板向B板靠近，則9減小芇B.保持電鍵S閉合，帶正電的A板向B板靠近，則9增大薅C電鍵S斷

36、開，帶正電的A板向B板靠近，則9增大蟻D.電鍵S斷開，帶正電的A板向B板靠近，則9不變薀4.如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方0點(diǎn)處有一正點(diǎn)電荷，帶負(fù)電的小物體以初速度vi從M點(diǎn)沿斜面上滑，到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度為零，然后下滑回到 M點(diǎn)，此時(shí)速度為V2（V2Vi）.若小物 體電荷量保持不變，OMk ON則（）2 2 Vi -p V2 莇A.小物體上升的最大高度為V1產(chǎn)4g螞B.從N到M的過程中，小物體的電勢能逐漸減小莃C.從M到N的過程中，電場力對小物體先做負(fù)功后做正功荿D.從N到M的過程中，小物體受到的摩擦力和電場力均是先增大后減小蕆5.如圖7所示，在豎直向上的勻強(qiáng)電場中，一根不可伸長的絕緣細(xì)繩的一端系著一個(gè)帶電小a