靜電場學(xué)考復(fù)習(xí)

1、 靜電場學(xué)考復(fù)習(xí)電荷電荷守恒定律庫侖定律電場電場力的性質(zhì)電場能的性質(zhì)場強定義式：點電荷電場場強：勻強電場的場強：電勢：電勢差：電場力：qFE 2rQkE dUE 221rQQkF qEF AOAU qAA qWUABAB BAABU 電勢能：AAq BAABBAABABqqUW )(形象描述電場線等勢面方向反映某點場強方向疏密表示場強的強弱電場線垂直于等勢面沿場強方向電勢降落最快電場線密集處等勢面也密應(yīng)用帶電粒子在電場中的1、平衡；2、直線運動；3、偏轉(zhuǎn)電場中的導(dǎo)體：靜電感應(yīng)；靜電平衡電容器場強的疊加原理：中和均分場源場源性質(zhì)性質(zhì)描述描述作用作用靜電荷靜電荷電容器電容器力的性質(zhì)力的性質(zhì)能的性質(zhì)

2、能的性質(zhì)場強場強E電勢電勢電場線電場線等勢面等勢面（相互垂直）（相互垂直）導(dǎo)體導(dǎo)體帶電粒子帶電粒子靜電感應(yīng)、靜電平衡靜電感應(yīng)、靜電平衡加速加速偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)適用范圍適用范圍電荷的意義電荷的意義FEq2QEkr定義式，適用于定義式，適用于一切電場一切電場僅對點電荷的僅對點電荷的電場適用電場適用q是檢驗電荷，是檢驗電荷，E與與q無關(guān)無關(guān)Q是場源電荷，是場源電荷，E與與Q成正比成正比FEq2QEkr：dUE dUE 僅對勻強電場僅對勻強電場適用適用d為沿電場線為沿電場線方向的距離方向的距離2.場強與電勢的關(guān)系場強電勢物理意義描述電場力的性質(zhì)描述電場能的性質(zhì)方向性矢量標量確定性唯一確定不唯一，與零電勢點選擇

3、有關(guān)共同點取決于電場本身，與是否放入電荷無關(guān)聯(lián)系沿場強方向電勢降落最快場強的大小與電勢的高低無直接的關(guān)系；場強的大小與電勢的高低無直接的關(guān)系；但是場強的大小與電勢差存在一定的關(guān)系但是場強的大小與電勢差存在一定的關(guān)系注意：注意：3 3、判斷電場強度大小的方法。、判斷電場強度大小的方法。(3(3）根據(jù)公式判斷：）根據(jù)公式判斷：定義式定義式q qF FE E= 真空中點電荷形成的電場真空中點電荷形成的電場2 2r rQQkE E=勻強電場勻強電場E=U/d(1 (1）根據(jù)電場線判斷：）根據(jù)電場線判斷： 電場線密集的地方場強大，電場線密集的地方場強大，電場線稀疏的地方場強小。電場線稀疏的地方場強小。

4、(2(2）根據(jù)等勢面判斷：（等差）等勢面密的地方）根據(jù)等勢面判斷：（等差）等勢面密的地方場強大，疏的地方場強小場強大，疏的地方場強小 。方法一方法一: :根據(jù)規(guī)定，正電荷所受電場力根據(jù)規(guī)定，正電荷所受電場力的方向即是該點的場強方向；的方向即是該點的場強方向；方法二方法二: :電場線上每一點的切線方向即電場線上每一點的切線方向即是該點的場強方向；是該點的場強方向；方法三方法三: :電勢降低最快的方向就是場強電勢降低最快的方向就是場強的方向。的方向。 4、判斷電場強度方向的幾種方法：、判斷電場強度方向的幾種方法：是非題n(A)若將放在電場中某點的電荷q改為-q，則該點的電場強度大小不變，方向與原來

5、相反n(B)若取走放在電場中某點的電荷，則該點的電場強度變?yōu)榱?n(C)無論什么電場，場強的方向總是由高電勢面指向低電勢面 n(D)已知 A、B為某一電場線(直線)上的兩點，由此可知，A、B兩點的電場強度方向相同，但EA和EB的大小無法比較 n(E)沿電場線方向，場強一定越來越小 n(F)若電荷q在A處受到的電場力比在B點時大，則A點電場強度比B點的大 n(G)電場中某點電場線的方向，就是放在該點的電荷所受電場力的方向5.如何判斷電勢的高低？ n將q、P帶符號代入=P/q計算，若0(0)，則電勢變高(低)；n根據(jù)電場線方向，順(逆)著電場線方向，電勢越來越低(高)；n根據(jù)電勢差，若UAB0(0

6、），則AB(AB)；n根據(jù)場強方向，場強方向即為電勢降低最快的方向6.怎樣比較電勢能的多少？ n可根據(jù)電場力做功的正負判斷，若電場力對移動電荷做正(負)功，則電勢能減少(增加)；n將q、帶符號代入P=q計算，若P0(0，則電勢能增加(減少)例例：如圖所示，三個完全相同的的金屬小球如圖所示，三個完全相同的的金屬小球 a、b、c位于等邊三角形的三個頂點上，位于等邊三角形的三個頂點上，a和和c帶正電，帶正電，a所所帶電量的大小比帶電量的大小比b小。已知小。已知c受到受到a和和b的靜電力的合的靜電力的合力可用圖中四條有向線段的一條來表示，它應(yīng)是力可用圖中四條有向線段的一條來表示，它應(yīng)是 A. F1 B

7、. F2 C. F3 D. F4cabF4F3F2F17、場強的疊加、場強的疊加n例 1 現(xiàn)將一個正電荷從無窮遠處移入電場中M點，電場力做功為6.010-7J將另一個等量的負電荷從無窮遠處移入電場中N點，電場力做功為-810-7J，則正確的結(jié)果是 nAMN0nBNM0nCNM0nDMN0Cn2以下說法中至少有一個是正確的 nA將一電荷勻速地從電場中的A點移至B點，外力所做的功等于該電荷電勢能的變化量nB電荷在電場中移動時，若電場力對電荷做正功，電荷的電勢能一定減小，但電荷的動能不一定減小nC把兩個異號電荷靠近時，電荷電勢能增大nD若電場中A、B兩點間的電勢差為零，則同一點電荷在A、B兩點所具有

8、的電勢能必定相同A B Dn3如圖1所示，在點電荷+Q形成的電場中有一個帶電粒子通過，其運動軌跡如圖中實線所示，虛線表示電場的兩個等勢面，則 nA等勢面電勢AB，粒子動能EKAEKBnB等勢面電勢AB，粒子動能EKAEKBnC等勢面電勢AB，粒子動能EKAEKBnD等勢面電勢AB，粒子動能EKAEKBA4. 已知ABC處于勻強電場中。將一個帶電量q= -210-6C的點電荷從A移到B的過程中，電場力做功W1= -1.210-5J；再將該點電荷從B移到C，電場力做功W2= 610-6J。已知A點的電勢A=5V，則B、C兩點的電勢分別為_V和_V。試在右圖中畫出通過A點的電場線。A AB BC C

9、D D解：先由W=qU求出AB、BC間的電壓分別為6V和-3V，再根據(jù)負電荷AB電場力做負功，電勢能增大，電勢降低；BC電場力做正功，電勢能減小，電勢升高，知B= -1VC=2V。沿勻強電場中任意一條直線電勢都是均勻變化的，因此AB中點D的電勢與C點電勢相同，CD為等勢面，過A做CD的垂線必為電場線，方向從高電勢指向低電勢，所以斜向左下方。理解電容概念和影響平行板電容器電容的因素。其理解電容概念和影響平行板電容器電容的因素。其代表性問題是，在自動控制中的電容式傳感器問題。代表性問題是，在自動控制中的電容式傳感器問題。n1、傳感器是把非電學(xué)里（如速度、溫度、壓力等）的、傳感器是把非電學(xué)里（如速度

10、、溫度、壓力等）的變化轉(zhuǎn)換成電學(xué)里變化的一種測定液面高度的電容式變化轉(zhuǎn)換成電學(xué)里變化的一種測定液面高度的電容式傳感器的示意圖，金屬芯線與導(dǎo)電液體形成一個電容傳感器的示意圖，金屬芯線與導(dǎo)電液體形成一個電容器，從電容器，從電容C大小的變化就能反映液面的升降情況，大小的變化就能反映液面的升降情況，兩者的關(guān)系是（兩者的關(guān)系是（ ）nAC增大表示增大表示h增大增大nBC增大表示增大表示h減小減小nCC減小表示減小表示h減小減小nDC減小表示減小表示h增大增大導(dǎo)電液體金屬芯線電介質(zhì)AC電容器問題電容器問題2 2、如圖所示，、如圖所示，A A、B B為兩塊豎直放置的平行金屬板，為兩塊豎直放置的平行金屬板，G

11、 G是是靜電計，電鍵靜電計，電鍵K K合上后，靜電計指針張開一個角度。下述合上后，靜電計指針張開一個角度。下述哪些做法可使指針張角增大？哪些做法可使指針張角增大？( )( )A A、使、使A A、B B兩板靠近些；兩板靠近些； B B、使、使A A、B B兩板正對面積錯開些；兩板正對面積錯開些；C C、斷開、斷開K K后，使后，使B B板向右平移拉開一些；板向右平移拉開一些； D D、斷開、斷開K K后，使后，使A A、B B正對面錯開些。正對面錯開些。CDCD3 3、 如圖所示，在平行板電容器正中有一個帶電微粒。如圖所示，在平行板電容器正中有一個帶電微粒。K K閉合時，該微粒恰好能保持靜止。

12、在閉合時，該微粒恰好能保持靜止。在保持保持K K閉合；閉合；充充電后將電后將K K斷開；兩種情況下，各用什么方法能使該帶電微斷開；兩種情況下，各用什么方法能使該帶電微粒向上運動打到上極板？粒向上運動打到上極板？A.A.上移上極板上移上極板M M B. B.上移下極板上移下極板N N C.C.左移上極板左移上極板M M D. D.把下極板把下極板N N接地接地 K KM MN N答案：答案：選選B B，選選C C。 提出問題提出問題:一個電子的質(zhì)量為一個電子的質(zhì)量為0.9110- -30 kg, 電荷量電荷量e=1.610- -19 C，當它位于當它位于E=5104V/m的電場中時的電場中時:受

13、到的重力受到的重力G為多大？為多大？受到的電場力受到的電場力F為多大？為多大？F/G=？你會發(fā)現(xiàn)什么？你會發(fā)現(xiàn)什么？G=mg=910- -30NF/G=11015F=qE=810- -15N說明說明:電子、質(zhì)子、離子等微觀電子、質(zhì)子、離子等微觀帶電粒子帶電粒子所受重力所受重力一般遠小于電場力，一般遠小于電場力，重力可以忽略重力可以忽略（有說明或暗（有說明或暗示除外）。示除外）。注意：忽略粒子的重力并不是忽略粒子的質(zhì)量注意：忽略粒子的重力并不是忽略粒子的質(zhì)量帶電粒子在勻強電場中的運動帶電粒子在勻強電場中的運動二、二、帶電粒子的帶電粒子的偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)_+U1-qmv v0 0一、一、帶電粒子的帶電粒子

14、的加速加速v v0 0+-U2 d lv v-qmv v0 0yv vy y20121mvqU0vlt 垂直垂直電場方向電場方向:mFamqEmdqU平行平行電場方向電場方向:2221aty 偏移距離偏移距離dmvql U202220tanvvy偏轉(zhuǎn)角偏轉(zhuǎn)角dmvqlU202tanyx 2l類平拋運動類平拋運動 1、如圖，電子在電勢差為、如圖，電子在電勢差為U1的加速電場中由靜止的加速電場中由靜止開始加速，然后射入電勢差為開始加速，然后射入電勢差為U2的兩塊平行極板間的兩塊平行極板間的電場中，入射方向跟極板平行。整個裝置處在真的電場中，入射方向跟極板平行。整個裝置處在真空中，重力可忽略。在滿足電子能射出平行板區(qū)的空中，重力可忽略。在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是變大的是 A、U1變大、變大、U2變大變大 B、U1變小、變小、U