高中物理电场复习

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高中物理知识点 电场

高中物理知识点 电场

高中物理知识点电场1.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=9.0109N?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}2.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.6010-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍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.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)}6.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)}7.电势与电势差:UAB=B,UAB=WAB/q=-EAB/q8.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.电场力做功与电势能变化EAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值)10.电势能:EA=qA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),A:A点的电势(V)}11.电势能的变化EAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}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=S/4kd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,:介电常数)常见电容器〔见第二册P111〕14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=EK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2(1)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;(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;(3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;(5)处于静电平衡导体是个等势体,外表是个等势面,导体外外表附近的电场线垂直于导体外表,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外外表;(6)电容单位换算:1F=106F=1012PF;(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.6010-19J;(8)其它相关内容:静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。

高中物理电场知识点

高中物理电场知识点

高中物理电场知识点一、电场的定义电场是由带电粒子产生的物理场,能够对其他带电粒子施加力。

在电场中,任意一点上的电场强度描述了该点电场的作用强度和方向。

二、电场强度1. 定义:电场强度(E)是单位正电荷在电场中受到的力(F)。

2. 计算公式:E = F/q,其中q是测试电荷的量。

3. 方向:电场的方向是正电荷受力的方向,即电势降低最快的方向。

三、电场线1. 定义:电场线是用于形象表示电场分布的曲线,其切线方向表示电场方向,密度表示电场强度。

2. 特点:电场线从正电荷出发,终止于负电荷,不相交。

四、高斯定律1. 内容:高斯定律表明,通过任意闭合表面的电通量(Φ)等于该闭合表面内部净电荷量(Q)除以电常数(ε₀)。

2. 公式:Φ = ∮E⋅dA = Q/ε₀。

五、电势能和电势1. 电势能:两个带电粒子间的相互作用能称为电势能。

2. 电势:电势(V)是单位正电荷在电场中的电势能。

3. 关系:电势差(U)等于电场强度(E)与两点间距离(d)的乘积,U = E⋅d。

六、电容和电容器1. 电容:电容(C)表示电容器存储电荷的能力,单位是法拉(F)。

2. 电容器:电容器是一种能够存储和释放电能的器件,由两个导体板(极板)和一个绝缘介质组成。

3. 公式:C = Q/V,其中Q是存储的电荷量,V是两极板间的电势差。

七、电场的应用1. 电场在日常生活中的应用:如静电除尘、静电喷涂等。

2. 电场在科技领域的应用:如电场加速器、粒子探测器等。

八、重要性质1. 叠加原理:多个电荷产生的电场可以通过矢量叠加得到。

2. 电场的保守性:在保守电场中,电场力做功仅与初始和最终位置有关,与路径无关。

九、实验测量1. 电场强度的测量:使用电场强度计。

2. 电容的测量:使用电容表或通过电荷量和电势差的关系计算。

以上内容为高中物理电场知识点的直接概述,涵盖了电场的基本概念、计算方法和重要性质。

这些知识点是高中物理教学大纲中电学部分的核心内容,对于理解和应用电场理论至关重要。

物理高中电场知识总结归纳

物理高中电场知识总结归纳

物理高中电场知识总结归纳电场是物理中的一个重要概念,它描述了空间中存在电荷时所产生的相互作用。

在高中物理中,电场是一个重要的内容,下面将对电场的知识进行总结和归纳。

1. 电荷与电场电场的起源是电荷,正电荷与负电荷之间相互吸引,而相同电荷之间相互排斥。

引入电场的概念,可以用来描述电荷间的相互作用。

2. 电场强度电场强度是电场的重要物理量,用符号E表示。

它描述了单位正电荷所受到的力的大小和方向,单位为牛顿/库仑。

电场强度的计算公式为E = F/Q,其中F表示电荷所受到的力,Q表示电荷的大小。

3. 电场线电场线是描述电场分布的工具,它是沿着电场力线的方向绘制的曲线。

电场线具有一定的规律性,从正电荷出发的电场线指向负电荷,相同电荷之间的电场线相互平行。

4. 电势能电势能是电荷在电场中具有的能量。

在电场中,电势能的变化可以由电场强度的积分来表示,即电势差。

电势差的计算公式为ΔV = -∫E·dl,其中ΔV表示电势差,E表示电场强度,l表示路径长度。

5. 电场的叠加原理当有多个电荷存在时,它们在某一点产生的电场强度可以通过叠加原理进行计算。

即在某一点的电场强度等于所有电荷在该点产生的电场强度的矢量和。

6. 点电荷的电场点电荷是指电荷分布在空间中集中在一个点上的情况。

对于点电荷,其电场强度与距离的关系符合库仑定律,即电场强度正比于电荷的大小,反比于距离的平方。

7. 均匀带电直线的电场均匀带电直线的电场是指电量均匀分布在一条直线上的情况。

对于均匀带电直线,其电场强度与距离的关系符合线性分布规律,即电场强度正比于距离。

8. 均匀带电平面的电场均匀带电平面的电场是指电量均匀分布在一个平面上的情况。

对于均匀带电平面,其电场强度与距离无关,具有相同的大小和方向。

9. 电容器电容器是一种用来储存电荷和电能的装置,分为平行板电容器和球形电容器等。

电容器的容量表示了它储存电荷的能力,容量的计算公式为C = Q/V,其中C表示容量,Q表示电荷,V表示电压。

高中物理电场知识点总结

高中物理电场知识点总结

高中物理电场知识点总结一、电场的基本概念1、电荷电荷是物质的一种基本属性,分为正电荷和负电荷。

同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

电荷量的单位是库仑(C)。

2、库仑定律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,与它们之间距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。

库仑定律的表达式为:$F = k\frac{q_1q_2}{r^2}$,其中$k$为静电力常量,$k = 90×10^9 N·m^2/C^2$。

3、电场电场是电荷周围存在的一种特殊物质,它对放入其中的电荷有力的作用。

电场具有力的性质和能的性质。

4、电场强度电场强度是描述电场强弱和方向的物理量。

定义为放入电场中某点的电荷所受的电场力$F$与电荷量$q$的比值,即$E =\frac{F}{q}$。

电场强度的单位是牛每库仑(N/C)。

电场强度是矢量,其方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同。

5、点电荷的电场强度点电荷$Q$在距离它$r$处的电场强度大小为$E = k\frac{Q}{r^2}$。

6、电场线电场线是为了形象地描述电场而引入的假想曲线。

电场线上每一点的切线方向表示该点的电场强度方向,电场线的疏密表示电场强度的大小。

电场线不相交、不闭合。

二、电场的能的性质1、电势能电荷在电场中具有的势能叫做电势能。

电势能具有相对性,通常取无穷远处或大地为电势能的零点。

电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加。

2、电势电势是描述电场能的性质的物理量。

定义为电场中某点的电势能与电荷量的比值,即$\varphi =\frac{E_p}{q}$。

电势的单位是伏特(V)。

电势是标量,有正负之分,正电势高于负电势。

3、等势面电场中电势相等的点构成的面叫做等势面。

等势面与电场线垂直,等差等势面越密集的地方电场强度越大。

4、电势差电场中两点间电势的差值叫做电势差,也叫电压。

$U_{AB} =\varphi_A \varphi_B$,电势差的单位是伏特(V)。

上课高中物理电场复习

上课高中物理电场复习
互作用时,万有引力或重力可以忽略不计。 (3)对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r都等于球心间 距离;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不 能再用球心距离代替r。
例题分析
例2 相距为d的两个带正电的点电荷固定不动,电荷量之 比为Q1:Q2=1:4,引入第三个电荷q,为使q能处于平衡状 态,应把q放在什么位置? q Q2 Q1 解:如图所示. 由力的平衡条件可知:要q平衡,q受Q1、Q2的库仑力F1、 F2必等大反向,所以q必在Q1、Q2连线上,且在Q1、Q2之 间,靠近电量较小的电荷Q1设q与Q1的距离为x.则
知识内容
电场线
几种常见电场的电场线
真空中点电荷的电 场的电场线
知识内容
问题讨论 1.电场线和运动轨迹
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的场强的方向,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径迹, 径迹上每点的切线方向为粒子在该点的速度的方向。物 体运动速度的方向和它的加速度的方向是两回事,不一 定相同,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,这只是一种特 殊的情况
知识内容 2.电量的单位和元电荷
(1)基本电荷电量e= 1.6×10-19 C 任何带电物体所带的电量均为e的 整数倍 ,质子和电子 带最小的电量e (2)电量的单位是库仑,简称库,符号是C. (3)电荷守恒定律:电荷既不能 创生 ,也不 能 消失 ,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。 (4)点电荷:点电荷是一种理想化带电体模型,当带电 体间的距离 大大于 带电体的线度,以致带电体的形状 和大小对作用力的影响可以 忽略 时,此带电体可以 看作点电荷。

高中物理电场知识点

高中物理电场知识点

高中物理电场知识点一、电场概念电场是指电荷在空间中所形成的一种物理场,是由于电荷的存在而产生的,可以对其他电荷施加电力作用。

二、电场强度1.定义:电场强度E是单位正电荷所受到的电力的大小,标量量,单位是伏/米(V/m)。

2.计算:由于电场强度是单位正电荷所受力的大小,可以通过电场强度的定义公式E=F/q计算,其中F为电荷所受力,q为单位正电荷的电荷量。

三、电场线与电势1.电场线:电场线是指在电场中,在任意一点的切线方向上,使得切线方向为电场强度方向的曲线。

2.电势:电势是指单位正电荷所具有的电位能,是标量量,用V表示,单位是伏特(V)。

3.电势的计算:电势的计算可以通过电场力做功的公式V=W/q计算,其中W为电场力对电荷做的功,q为电荷量。

四、点电荷的电场1.点电荷:电量集中在一个极点上的电荷称为点电荷。

2. 点电荷的电场强度:点电荷的电场强度E与与其距离r的关系式为E=kq/r^2,其中k为电场常数,q为点电荷的电荷量。

五、均匀带电直导线的电场1.均匀带电直导线:均匀带电直导线是指线上的电荷分布均匀的直导线。

2.均匀带电直导线的电场强度:均匀带电直导线上点P处的电场强度E与点P到直导线的距离r的关系式为E=λ/2πεr,其中λ为导线上单位长度的电荷量,ε为真空介电常数。

六、均匀带电平面的电场1.均匀带电平面:电荷均匀分布在一个平面上的电荷平面。

2.均匀带电平面的电场强度:均匀带电平面上点P处的电场强度E与点P到平面的距离d的关系式为E=σ/2ε,其中σ为平面上单位面积的电荷量。

七、电势差与电势能1. 电势差:在电场中,两点A和B之间的电势差Vab是指单位正电荷从A点移动到B点所获得的电位能的变化量。

2.电势能:电荷在电场中具有的电位能,当电荷与电势零点之间存在电势差时,电荷具有电势能。

八、电容和电容器1.电容:电容C是指单位电势差U所存储的电荷量,是标量量,单位是法拉(F)。

2.电容器:电容器是指能够存储电荷并且具有电容的器件。

高二物理电场知识点复习

高二物理电场知识点复习

高二物理电场知识点复习1.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}2.两种电荷、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.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}6.匀强电场的场强E=UAB/d{�7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q8.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10.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}11.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}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/4πkdS:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数常见电容器〔见第二册P111〕14.带电粒子在电场中的加速Vo=0:W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=2qU/m1/215.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转不考虑重力作用的情况下类平垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m首先是改变学习观念,树立学好高中物理的信心。

高中物理第十三章电场知识归纳

高中物理第十三章电场知识归纳

第十三章电场知识点归纳一、基本知识点:1.使物体带电的三种方法:摩擦起电、感应起电、接触起电2.电荷接触分配规律:先中和再平分3.感应起电规律:近端感应异种电荷,远端感应等量的同种电荷4.电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,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,在转移的过程中,电荷的总量不变。

5.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6.电荷间的相互作用力:同斥异引7.几个常量:(1)静电力常量:k = 9.0 x 109 N.m2/C2(2)元电荷:e = 1.60 x 10-19 C(3)电子质量:m e = 0.91 x 10-30 kg8.电场强度E是描述电场性质的物理量,与场源电荷以及位置有关,与试探电荷的带电量及所受电场力无关,不成比例9.三带电体均处于平衡状态时,必有:三点共线,两大夹小,两同夹异,三个点电荷的电荷量关系为:√q1 q2 + √q2 q3 = √q1 q3 (其中q2电荷量最小)10.电场线是为了形象描述电场而引入的假想曲线,规定:正出负入。

非闭合曲线11.电场线的方向 = 电场强度方向 = 试探正电荷所受电场力的方向12.电场线的疏密表征电场强度大小:疏小密大13.电势是描述电场中的位置的物理量,其大小与零势点的选取有关。

一般取大地或无穷远电势为零,则正的点电荷电势为正值,负的点电荷电势为负值14.等势线与电场线垂直15.沿电场线方向,电势逐渐降低16.各种带电体的电场线及等势线的描绘:图略(点电荷、等量同种电荷、等量异种电荷、点电荷与带电平板、匀强电场的电场线见课本P110 ;点电荷、等量同种电荷、等量异种电荷、带电导体、匀强电场的等势线见课本P116)17.场强与电势无关:有场强不一定有电势,有电势不一定有场强18.电势差是描述电场中位置差异的物理量,与试探电荷带电量及做功无关,不成比例19.电场力做功与路径无关20.电荷在两等势点之间运动,电场力不做功21.电场力做功的过程即是电势能与其它形式的能相互转化的过程22.电势能是一种带电体在电场与位置有关的能量,电场力做正功物体的电势能减少,转化为其他形式的能;电场力做负功物体的电势能增加,其他形式的能转化为电势能23.导体静电平衡特点:(1)电荷分布于外表面(2)内部合场强为零(3)表面为等势面24.带电体在电场中运动轨迹与电场线一致条件(1)电场力方向不变或在同一直线上变化(2)带电体不受其他外力或其他外力方向与电场力方向在同一直线上(3)带电体初速度为零或初速度与电场线方向在同一直线上25.电容是描述电容器带电本领大小的物理量,由电容器本身的物理性质决定,与极板带电量及电势差无关,不成比例26.带电粒子在加速电场中的终极速度与带电粒子的比荷有关,比荷越大则终极速度越大27.任何带电粒子在只受电场力的前提下,从静止开始,沿同一位置先经过相同加速电场再进入相同偏转电场,则偏转角以及偏转量均相同二、基本题型1.库仑定理的运用解题方法:先用电荷接触分配规律求出各带电体所带电荷量,再用库仑定律求解典型例题:导练P63 NO.6解:(1)若两小球带同种电荷,设Q1 = Q ,Q2 = 7Q 则接触前:F电 = k Q1 Q2/ r2 = k 7 Q2 / r2接触后:Q总= Q + 7Q = 8 Q,被平分,即Q1′= Q2′= 4 Q F电′= k Q1′ Q2′/ r2 = k 16 Q2 / r2所以:F电/ F电′= 7 / 16(2)若两小球带异种电荷,设Q1 = -Q ,Q2 = 7Q 则接触前:F电 = k Q1 Q2/ r2 = - k 7 Q2 / r2接触后:Q总= - Q + 7Q = 6 Q,被平分,即Q1′= Q2′= 3 Q F电′= k Q1′ Q2′/ r2 = k 9 Q2 / r2所以:F电/ F电′= 7 / 92.电场的叠加解题方法:先求出各位置场强,再根据平行四边形定则求出合场强典型例题:导练P73 NO.7解:(1)由于试探电荷在C点处于平衡状态,则匀强电场与点电荷Q产生的电场对试探电荷作用力为一对平衡力即 F匀强 = F点电荷q E = k Q q / r2E = k Q / r2(2)在d点,合场强如下图所示:E合 = E2匀强+ E2点电荷 = 2 k Q / r2(3)在a点,合场强如下图所示:E合 = E匀强+ E点电荷 = 2 k Q / r23.单个带电体的平衡解题步骤:(1)由电荷间的相互作用确定所受电场力方向(2)对电荷所受的其他力做受力分析(3)列方程:平衡方程(根据题意可能为1~3个)F电 = k Q q / r2典型例题:导练P66 NO.54.多个带电体的平衡解题方法:分别选取两带电体分析受力,列平衡方程求解(也可根据本章基本知识点9求解)典型例题:导练P65 NO.35.连结体在电场中的平衡问题解题方法:(1)把系统做为一个整体对其做受力分析(只分析外力不分析内力)(2)隔离其中受力最少的物体,对其做受力分析(由电荷间的相互作用确定所受电场力方向)(3)列方程:整体平衡方程单个物体整体平衡方程F电 = k Q q / r2典型例题:导练P66 NO.9解:对整体:T = 2 m g对B: T = F电+ m B gF电= k Q A Q B / r2 = k q 2 / r2所以: T = m g + k q 2 / r26.导体静电平衡问题解题方法:利用本章基本知识点23(2)和本章公式4 求解典型例题:导练P75 NO.9解:在O点,E合 = 0 ,金属小球处于静电平衡状态即:E外 + E感应 = 0且 E外= k Q / r2所以: E感应 = - k Q / r27.电场中两位置的电场力、场强、电势、电势能的大小判断典型例题:导练P77 NO.4解:(1)由该电场为匀强电场得:E M = E N(2)由 F电 = q E得:F电M = F电N(3)由ϕM - ϕN = W电 / q且 W电< 0 , q > 0得ϕM - ϕN < 0即ϕM < ϕN(4)由ε= q ϕ即εM = q ϕ M ,εN = q ϕ N且ϕM < ϕN , q > 0得εM <εN8.电场力做功问题典型例题:导练P78 NO.7解:U AC = W电 / q = (-3× 105 +1.2 × 105)/(-6 × 10-6) = 3 V9.平板电容器的电容、带电量、电势差、场强的变化解题步骤:(1)先确定是Q还是U不变(电容器保持与电源连接则U不变;电容器充电后断开电源则Q不变)(2)由平行板电容器电容C = εs / 4∏kd确定电容的变化(3)由C = Q / U的关系确定剩下的Q或U的变化(4)从E = U / d确定电容器极板间场强的变化,或由E与平行板间正对面积的电荷密度(即Q/S)成正比的关系判别E的变化典型例题:导练P87NO.6(选项B的C、Q、U、E分析)解:(1)由保持与电源接通,得U不变(2)插入电介质,则ε变大,且C = εs / 4∏kd,得C变大(3)由C = Q / U,得Q 变大(4)由E = U / d,得E 不变10.带电体在加速电场中的运动典型例题:导练P91NO.311.带电体在偏转电场中的运动典型例题:导练P99 NO.14解:设P1 = 3q ,P2 = q 则d/2 = 3q Ul2/m1d v02d/2 = q U(2l)2/m2d v02所以:m1 / m2 = 3 / 412.带电体在先加速后偏转的电场中的运动解题步骤:(1)根据题意做出带电体的运动轨迹图(2)分别在加速电场和偏转电场中对运动电荷做受力分析(一般地,在加速电场中带电体只受电场力,做匀加速直线运动;在偏转电场中带电体只在沿电场线方向受力,做类平抛运动)(3)列方程求解:加速方程:q U加 = m v2 / 2偏转方程:Y = (1/2)×(F合/m)×t2t = X/vF合= F动- F阻(注意:其中,F电= q U偏/ d)典型例题:导练P91 NO.9解:在加速电场中:q U1 = m v02 / 2在偏转电场中:(1)若上板为正且电压为U2时,有负电荷做匀速直线运动F电= m g即 q U2/ d = m g(2)若下板为正且电压为U2时,有负电荷向下偏转 F合= F电 + m gd/2 = (1/2)×(F合/m)×t2即 d/2 = (1/2)×(2qU2/md)×(l/4 v0)2①(3)若上板为正且电压为U3时,恰有负电荷向上偏转飞出 F合= F电 + m g = q U3/ d - q U2/ d = q(U3 - U2)/d即 d/2 = (1/2)×(q(U3 - U2)/md)×(l/v0)2②由①/②得:U3 = 9 U2/8(4)若上板为正且电压为U4时,恰有负电荷向下偏转飞出 F合= m g - F电= q U2/ d - q U4/ d = q(U2 – U4)/d即 d/2 = (1/2)×(q(U2 - U4)/md)×(l/v0)2②由①/②得:U3 = 7 U2/8综上所述:电压范围是 7 U2/8 ~ 9 U2/8 之间13.电场中的力学综合题解题方法:分析若是系统碰撞问题则动量守恒,若是求位移或做功则用动能定理典型例题:导练P94NO.9解: W电+ W f = 0 - m v02 / 2则 q E x0 - f s = - m v02 / 2所以:s = (q E x0 + m v02 / 2)/ f三、本章公式1.库仑定律:F电 = k Q q / r22.场强定义式:E = F电/ q3.点电荷的场强:E = k Q / r24.静电平衡:E外 + E感应 = 05.电势差的定义式:U = W电 / q6.电势差与电势的关系:U ab = ϕa - ϕb7.电势能与做功的关系:W ab = εa - εb8.电势能与电势差的关系:εa - εb = q U ab9.电势能与电势的关系:ε= q ϕ10.匀强电场的U、E、d关系:E = U / d11.匀强电场的电场力:F电 = q U / d12.电容定义式:C = Q / U13.平板电容器的电容:C = εs / 4πkd14.带电粒子的加速:(1)初速度不为零时:q U = m v t2 / 2 - m v02 / 2(2)初速度为零时:q U = m v t2 / 215.带电粒子的偏转(忽略重力的影响):(1)运动时间:t = l / v0(2)偏转量:y = q U l2 / 2 m d v02(3)偏转角:tana = q U l / m d v0216. 带电粒子先加速再偏转(忽略重力的影响):y = U偏 l2 / 4 d U加。

高中物理《静电场》知识点归纳归纳归纳总结(超详细)

高中物理《静电场》知识点归纳归纳归纳总结(超详细)

一、静电场的基本概念1. 静电场是由静止电荷产生的场,它是描述电荷之间相互作用的一种物理量。

2. 静电场的性质:静电场是保守场,即电荷在静电场中移动时,其电势能的变化量与路径无关,只与初末位置有关。

3. 静电场的强度:静电场的强度表示电荷在静电场中所受力的强度,用符号E表示,单位是牛顿/库仑(N/C)。

二、电场强度与电势1. 电场强度E是描述静电场力的大小和方向的物理量,它的方向是正电荷在静电场中所受力的方向。

2. 电势V是描述静电场力做功能力的物理量,它的单位是伏特(V)。

3. 电场强度与电势的关系:电场强度E等于电势V在空间中的梯度,即E=dV/dr。

三、高斯定律1. 高斯定律是描述静电场与电荷分布之间关系的物理定律,它指出通过任意闭合曲面的电通量等于该闭合曲面内部电荷量的代数和除以真空中的电常数ε0。

2. 高斯定律的数学表达式:∮E·dA=Q/ε0,其中∮表示对闭合曲面进行积分,E是电场强度,dA是闭合曲面上的微小面积元,Q是闭合曲面内部的总电荷量,ε0是真空中的电常数。

四、电容与电容器1. 电容C是描述电容器储存电荷能力的物理量,它的单位是法拉(F)。

2. 电容器的储能公式:W=1/2CV^2,其中W是电容器储存的能量,C是电容,V是电容器两端的电压。

3. 电容器的串联和并联:电容器的串联和并联可以改变电容器的总电容,串联时总电容减小,并联时总电容增大。

五、电场线与电势线1. 电场线:电场线是用来形象地表示电场强度和方向的曲线,它的切线方向即为电场强度的方向。

2. 电势线:电势线是用来形象地表示电势分布的曲线,它的切线方向即为电势梯度的方向。

3. 电场线与电势线的关系:电场线总是从正电荷出发,指向负电荷,而电势线则从高电势区域指向低电势区域。

六、导体与绝缘体1. 导体:导体是电荷容易通过的物质,如金属、石墨等。

2. 绝缘体:绝缘体是电荷不容易通过的物质,如橡胶、玻璃等。

3. 静电平衡:当导体处于静电平衡状态时,导体内部的电场强度为零,导体表面上的电荷分布均匀。

高中物理电场知识点

高中物理电场知识点

高中物理电场知识点
1. 嘿呀,你知道电场强度吗?这就好比一场力量的较量呀!比如把一个电荷放在电场中,它所受到的电场力跟电荷量的比值就是电场强度啦!就像你在人群中挤来挤去,感受到的压力程度就是电场强度的感觉呀!
2. 哇塞,电势能这个概念很重要哦!想象一下,电荷在电场中具有的能量,就好像你拥有的潜力一样呢!比如说一个电荷在电场中的位置改变,电势能也会跟着变化,就如同你自身的能力在不同环境下能发挥出不同价值一样哦!
3. 嘿嘿,匀强电场可有意思啦!它就像是一个非常整齐、稳定的力量区域呢。

比如两块平行金属板中间的电场差不多就是匀强电场啦,那里面的电场强度处处相等,多神奇啊!
4. 哟呵,电场线懂不懂呀?它就像是电场这个神秘世界里的路线图哦!通过电场线的疏密就能知道电场强度的大小啦。

就像地图上的道路一样,有的地方路很密,那就是很“热闹”的地方呀!比如带正电的电荷周围的电场线就是向外发散的呢。

5. 哎呀呀,等势面也很有趣呀!这就好像是电场中的“等高线”一样呢。

在同一等势面上移动电荷做功为零哦,是不是很有意思?就像你在平地上走路不怎么费劲一样呀!
6. 咦,静电感应可不能忽略呢!当一个导体处在电场中,电荷会重新分布呢。

就好像你去了一个新环境,也会不自觉地调整自己一样呢。

像金属球在电场中,两端就会出现感应电荷哦!
7. 哇哦,电容器可是个很实用的东西呢!它能够储存电荷和电能哦。

就好像一个小仓库一样呢。

比如在一些电子设备中就有电容器呀,它能起到很多重要作用呢!
我的观点是:电场的这些知识点都超级有趣且实用,理解了它们,才能更好地探索物理世界的奥秘呀!。

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:221rQ 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 23、适用条件:(1)真空中;(2)点电荷。

高中物理电场试题及答案解析

高中物理电场试题及答案解析

高中物理电场试题及答案解析一、选择题1. 电场强度的定义式是:A. E = F/qB. E = q/FC. E = FqD. E = Fq/q答案:A解析:电场强度E定义为单位正电荷在电场中受到的电场力F与该电荷量q的比值,即E = F/q。

2. 一个点电荷Q产生电场的电场线分布是:A. 从Q向外发散B. 从无穷远处指向QC. 从Q向无穷远处发散D. 以上都是答案:C解析:点电荷Q产生的电场线从Q向无穷远处发散,正电荷向外发散,负电荷向内收敛。

二、填空题1. 电场线从正电荷出发,终止于________。

答案:无穷远处或负电荷2. 电场中某点的场强为E,若将试探电荷加倍,则该点的场强为________。

答案:E三、计算题1. 一个点电荷q = 2 × 10⁻⁸ C,求它在距离r = 0.1 m处产生的电场强度。

答案:E = k * q / r²E = (9 × 10⁹ N·m²/C²) * (2 × 10⁻⁸ C) / (0.1 m)²E = 1800 N/C解析:根据点电荷的电场强度公式E = k * q / r²,代入数值计算即可得到答案。

2. 一个带电粒子的质量为m = 0.01 kg,带电量为q = 1.6 ×10⁻¹⁹ C,它在电场强度为E = 3000 N/C的电场中受到的电场力是多少?答案:F = q * EF = (1.6 × 10⁻¹⁹ C) * (3000 N/C)F = 4.8 × 10⁻¹⁶ N解析:根据电场力的公式F = q * E,代入已知的电荷量和电场强度即可计算出电场力。

结束语:通过本试题的练习,同学们应该对电场强度的定义、点电荷产生的电场线分布以及电场力的计算有了更深入的理解。

希望同学们能够掌握这些基本概念和计算方法,为进一步学习电场的相关知识打下坚实的基础。

高中物理电场力知识点

高中物理电场力知识点

高中物理电场力知识点【高中物理电场力知识点】一、电场的定义和性质1、电场(Electric field)是一种以电荷为源放射出的力场,电场作用于某物体上,可使该物体上的质点受到加速或减速的作用力,这种作用力叫作电场力。

2、电场的性质:(1)电场强度的方向是加速度的方向,电场强度的大小与加速度大小成正比。

(2)电场受电荷大小和排列影响,电荷大小越大,电场强度越大。

(3)电场的特性受物理环境影响,如金属、绝缘体等。

二、电场力的定义和性质1、电场力(Electric force)是一种由电场产生的力,是一种两个电荷间产生的相互作用力,两个电荷的符号相同时吸引,否则排斥。

2、电场力的性质:(1)电场力是沿电场线方向的,其大小和两电荷间距离的平方成反比,而且其方向和两电荷间的位置关系有关;(2)同样的两个电荷间的电场力是由其电荷大小以及两电荷间距离决定的;(3)电场力是一种短程相互作用力,只有当两个电荷间的距离很小时,才明显存在电场力的作用,因此电场力是一种短程的相互作用力;(4)电场力是一种不可见的力,但可以通过实验检测其存在及其作用的结果。

三、静电场的定义1、静电场(electric field)是由一个静止的电荷产生的一种力场,它定义在某个空间点上,用来描述该空间点处有多大的电场力来作用于一个测试电荷。

2、静电场的特性:(1)静电场的强度和方向是由电荷的大小和排列决定的;(2)静电场受物理环境的影响,如金属、绝缘体等;(3)两个电荷间的静电场强度是由其极性和距离决定的;(4)静电场传播的速度是光速;(5)静电场由多个电荷和电荷对组成,即静电场是一个诸多电荷组成的复杂体系。

高中物理电场复习

高中物理电场复习

高中物理电场复习在高中物理的学习中,电场是一个非常重要的知识点。

它不仅是电磁学的基础,也是理解许多现代科技应用的关键。

为了更好地掌握这部分内容,让我们来一起进行系统的复习。

一、电场的基本概念电场是电荷周围存在的一种特殊物质。

它看不见、摸不着,但却对放入其中的电荷有力的作用。

这个力就叫做电场力。

电荷分为正电荷和负电荷。

同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

当电荷存在时,就会在其周围产生电场。

电场强度是描述电场强弱和方向的物理量,用 E 表示。

它的定义是:放入电场中某点的电荷所受的电场力 F 与电荷量 q 的比值,即 E = F/ q 。

电场强度是矢量,其方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同。

二、库仑定律库仑定律描述了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力。

其表达式为:F = k (q1 q2) / r²,其中 k 是库仑常量,约为 90×10⁹N·m²/C²,q1 和q2 分别是两个点电荷的电荷量,r 是它们之间的距离。

库仑定律是电场学习中的重要基础,通过它我们可以计算两个点电荷之间的相互作用力。

三、电场线为了形象地描述电场,我们引入了电场线。

电场线是人们假想的曲线,其疏密程度表示电场强度的大小,电场线越密,电场强度越大;其切线方向表示电场强度的方向。

正电荷的电场线从正电荷出发,终止于无穷远或负电荷;负电荷的电场线从无穷远或正电荷出发,终止于负电荷。

需要注意的是,电场线不是电荷的运动轨迹。

四、匀强电场匀强电场是电场强度大小和方向都相同的电场。

在匀强电场中,电场线是相互平行且等间距的直线。

常见的产生匀强电场的装置有平行板电容器。

五、电场中的做功和能量电荷在电场中移动时,电场力会对电荷做功。

电场力做功与路径无关,只与电荷的初末位置有关。

当电场力对电荷做正功时,电荷的电势能减少;当电场力对电荷做负功时,电荷的电势能增加。

电势能是电荷在电场中所具有的势能,用 Ep 表示。

高中物理静电场专题复习

高中物理静电场专题复习

高中物理静电场专题复习(一)电荷与静电场1.电荷的概念和性质2.电荷的守恒定律3.质点电荷的受力和受力分析4.电场的概念和性质5.电场的叠加原理6.电场线与等势面7.高斯定理及其应用(二)电场中的电荷运动1.力电相互作用定律2.电场中带电粒子的受力分析3.匀速平行板电容器中带电粒子的运动4.均匀磁场中带电粒子的受力分析5.质谱仪工作原理及应用(三)电势与电势能1.电势的概念和性质2.科尔宾定律及其应用3.电势能的概念和计算4.等势面和电势差5.电势差与电场强度的关系6.电势能的转换与守恒定律(四)电容与电容器1.电容的概念和性质2.电容的计算与电容公式3.并联与串联电容的计算4.储存电容器的能量5.电容器的充放电过程6.RC电路的充放电特性及其应用(五)静电场与静电力1.静电能的计算2.电场能与电场力的关系3.电荷在电场中的平衡位置分析4.电偶极子的概念和性质5.电偶极子在电场中的受力分析6.电荷在带电杆上的分布和受力分析(六)静电场中的等电位1.等电位的概念和性质2.等电位面的特点和表示方法3.等电位面的场线走势4.等势图的画法5.等势面与电场线的关系6.高斯定理在等电位面上的应用(七)电容器的应用1.平行板电容器的原理和特点2.平行板电容器中的电场分布与电势差计算3.平行板电容器的等效电容计算4.平行板电容器的应用:电容传感器、正负极板电容器等5.球形电容器的原理和特点6.球形电容器的电场分布与电势差计算7.球形电容器的应用:变压器、电荷控制器等以上是高中物理静电场专题复习的提纲,希望对你的复习有所帮助。

祝你取得好成绩!。

高中物理电场必考知识点整理汇总

高中物理电场必考知识点整理汇总

引言:物理是一门关于自然界基本规律和物质运动变化的科学,而电场作为物理学中的重要概念,是高中物理中必考的知识点之一。

掌握电场的基本原理和相关知识对理解电学现象和解题至关重要。

本文将针对高中物理电场的必考知识点进行整理汇总,帮助同学们全面理解电场的概念、性质和应用。

一、电场的基本概念1.电场的定义:电场是指空间某一点处受电荷作用所产生的物理量,是用来描述电荷之间相互作用的场。

2.库仑定律:库仑定律是描述电荷之间相互作用的定律,它表明电场的强度与点电荷之间的距离平方成反比。

3.电场的单位和符号:电场的单位为牛顿/库仑(N/C),常用符号为E。

二、电场的性质1.电场的矢量性质:电场是矢量量,具有大小、方向和方向性。

2.电场的叠加原理:当一个空间中存在多个电荷时,各个电荷所产生的电场矢量可以矢量叠加。

3.电场的均匀性:在距离电荷足够远的地方,电场近似为均匀场。

4.电场的超定原理:电场满足超定原理,即通过一些电场线和有限个点电荷的位置,可以唯一确定空间上的电场分布。

5.电势能与电势差:电场可以做功,并具有势能,电势差表示单位正电荷在电场中从一点移动到另一点所获得的势能变化。

三、电场的计算方法1.电场强度的计算:根据库仑定律和叠加原理,可以计算某一点处电场的强度。

2.电场线的绘制:电场线是用来表示电场强度方向和大小的线条,其绘制需要遵循一定的规则。

3.电势能的计算:电势能是电场做功所具有的能量,可以通过电势能公式进行计算。

4.电势差的计算:电势差表示单位正电荷在电场中从一点移动到另一点所获得的势能变化,可以通过电势差公式进行计算。

5.电场的数学模型:电场可以通过数学模型进行描述,如电场的矢量运算、电势的导数和高斯定理等。

四、电场的应用1.电场与电介质:电介质在电场中会产生极化现象,使电场发生变化。

2.电场与导体:导体中的自由电子受到电场的作用,会产生电流。

3.电场与静电力:静电力是由电场产生的力,可以通过库仑定律进行计算。

高中物理电场知识点

高中物理电场知识点

高中物理电场知识点高中物理电场知识一、三种产生电荷的方式:1、摩擦起电: 1正点荷:用绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷; 2负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷;3实质:电子从一物体转移到另一物体;2、接触起电: 1实质:电荷从一物体移到另一物体;2两个完全相同的物体相互接触后电荷平分;3、电荷的中和:等量的异种电荷相互接触,电荷相合抵消而对外不显电性,这种现象叫电荷的中和;3、感应起电:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电;1电荷的基本性质:同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引; 2实质:使导体的电荷从一部分移到另一部分;3感应起电时,导体离电荷近的一端带异种电荷,远端带同种电荷;4、电荷的基本性质:能吸引轻小物体;二、电荷守恒定律:电荷既不能被创生,亦不能被消失,它只能从一个物体转移到另一物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量不变;三、元电荷:一个电子所带的电荷叫元电荷,用e表示; 1、e=×10-19c; 2、一个质子所带电荷亦等于元电荷; 3、任何带电物体所带电荷都是元电荷的整数倍;四、库仑定律:真空中两个静止点电荷间的相互作用力,跟它们所带电荷量的乘积成正比,跟它们之间距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上;电荷间的这种力叫库仑力, 1、计算公式:F=kQ1Q2/r2 k=×kg2 2、库仑定律只适用于点电荷电荷的体积可以忽略不计 3、库仑力不是万有引力;五、电场:电场是使点电荷之间产生静电力的一种物质; 1、只要有电荷存在,在电荷周围就一定存在电场; 2、电场的基本性质:电场对放入其中的电荷静止、运动有力的作用;这种力叫电场力;3、电场、磁场、重力场都是一种物质六、电场强度:放入电场中某点的电荷所受电场力F跟它的电荷量Q的比值叫该点的电场强度; 1、定义式:E=F/q;E是电场强度;F是电场力;q是试探电荷;2、电场强度是矢量,电场中某一点的场强方向就是放在该点的正电荷所受电场力的方向与负电荷所受电场力的方向相反 3、该公式适用于一切电场; 4、点电荷的电场强度公式:E=kQ/r2七、电场的叠加:在空间若有几个点电荷同时存在,则空间某点的电场强度,为这几个点电荷在该点的电场强度的矢量和;解题方法:分别作出表示这几个点电荷在该点场强的有向线段,用平行四边形定则求出合场强;八、电场线:电场线是人们为了形象的描述电场特性而人为假设的线; 1、电场线不是客观存在的线; 2、电场线的形状:电场线起于正电荷终于负电荷;G:\用锯木屑观测电场线.DAT 1只有一个正电荷:电场线起于正电荷终于无穷远;2只有一个负电荷:起于无穷远,终于负电荷; 3既有正电荷又有负电荷:起于正电荷终于负电荷; 3、电场线的作用: 1、表示电场的强弱:电场线密则电场强电场强度大;电场线疏则电场弱电场强度小; 2、表示电场强度的方向:电场线上某点的切线方向就是该点的场强方向; 4、电场线的特点: 1、电场线不是封闭曲线; 2、同一电场中的电场线不向交;九、匀强电场:电场强度的大小、方向处处相同的电场;匀强电场的电场线平行、且分布均匀; 1、匀强电场的电场线是一簇等间距的平行线;2、平行板电容器间的电是匀强电场;场十、电势差:电荷在电场中由一点移到另一点时,电场力所作的功WAB与电荷量q的比值叫电势差,又名电压; 1、定义式:UAB=WAB/q; 2、电场力作的功与路径无关;3、电势差又命电压,国际单位是伏特;十一、电场中某点的电势,等于单位正电荷由该点移到参考点零势点时电场力作的功; 1、电势具有相对性,和零势面的选择有关;2、电势是标量,单位是伏特V; 3、电势差和电势间的关系:UAB= φA -φB;4、电势沿电场线的方向降低;时,电场力要作功,则两点电势差不为零,就不是等势面; 4、相同电荷在同一等势面的任意位置,电势能相同;原因:电荷从一点移到另一点时,电场力不作功,所以电势能不变;5、电场线总是由电势高的地方指向电势低的地方; 6、等势面的画法:相临等势面间的距离相等;十二、电场强度和电势差间的关系:在匀强电场中,沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的乘积; 1、数学表达式:U=Ed; 2、该公式的使适用条件是,仅仅适用于匀强电场; 3、d是两等势面间的垂直距离;十三、电容器:储存电荷电场能的装置; 1、结构:由两个彼此绝缘的金属导体组成; 2、最常见的电容器:平行板电容器;十四、电容:电容器所带电荷量Q与两电容器量极板间电势差U的比值;用"C"来表示; 1、定义式:C=Q/U; 2、电容是表示电容器储存电荷本领强弱的物理量; 3、国际单位:法拉简称:法,用F表示 4、电容器的电容是电容器的属性,与Q、U无关;十五、平行板电容器的决定式:C=εs/4πkd;其中d为两极板间的垂直距离,又称板间距;k是静电力常数,k=×10 c2;ε是电介质的介电常数,空气的介电常数最小;s表示两极板间的正对面积; 1、电容器的两极板与电源相连时,两板间的电势差不变,等于电源的电压; 2、当电容器未与电路相连通时电容器两板所带电荷量不变;十六、带电粒子的加速: 1、条件:带电粒子运动方向和场强方向垂直,忽略重力; 2、原理:动能定理:电场力做的功等于动能的变化:W=Uq=1/2mvt2-1/2mv02; 3、推论:当初速度为零时,Uq=1/2mvt2; 4、使带电粒子速度变大的电场又名加速电场;。

高中物理复习:电场与电场强度

高中物理复习:电场与电场强度

高中物理复习:电场与电场强度考点一:电场(1)概念:存在于电荷周围的一种特殊物质,场与实物是物质存在的两种不同形式.(2)性质:对放入其中的电荷有力的作用,电荷间通过电场发生相互作用.(3)静电场:静止的电荷产生的电场.考点二:.电场强度(1)两种不同功能的电荷:①试探电荷:用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷,电荷量和尺寸必须较小.②场源电荷:产生电场的电荷.(2)定义:试探电荷在电场中某个位置所受的力与其电荷量成正比,即F =Eq ,在电场的不同位置,比例常数E 一般不一样,它反映了电场在这点的性质,叫做电场强度.(3)公式:E =F q.(4)单位:N/C 或V/m.(5)方向:电场强度是矢量,规定电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同.技巧总结:对电场强度的理解(深化理解)1.对电场强度的理解:(1)电场强度反映了电场的力的性质.(2)唯一性:电场中某点的电场强度E 是唯一的,是由电场本身的特性(形成电场的电荷及空间位置)决定的,与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关.电场中不同的地方,电场强度一般是不同的.(3)矢量性:电场强度描述了电场的强弱,是矢量,其方向与在该点的正电荷所受电场力的方向相同,与在该点的负电荷所受电场力的方向相反.2.公式E =F q 与E =kQr2的区别区别公式物理含义引入过程适用范围E =F q是电场强度大小的定义式F ∝q ,但E 与F 、q 无关,E 是反映某点处电场的性质适用于一切电场E =kQr 2是真空中点电荷场强的决定式由E =Fq和库仑定律导出,E 由Q 、r 决定在真空中,场源电荷Q 是点电荷考点三:点电荷的电场,电场的叠加1.真空中点电荷的场强①大小:E =k Qr2.②方向:Q为正电荷时,在电场中的某点P,E的方向由Q指向P;Q是负电荷时,E的方向由P指向Q.2.电场强度的叠加如果场源电荷不只是一个点电荷,则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.四:电场线、匀强电场1.电场线:画在电场中的有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向与该点电场强度的方向一致.2.电场线特点:(1)起始于无限远或正电荷,终止于负电荷或无限远.(2)任意两条电场线不相交.(3)电场线的疏密表示电场的强弱.(4)电场线不是实际存在的线,是为了形象地描述电场而假想的线.3.匀强电场(1)定义:各点电场强度的大小相等、方向相同的电场.(2)匀强电场的电场线:间距相等的平行直线.技巧总结:对电场线的理解1.电场线的应用(1)比较电场强度大小:场强大处电场线密,场强小处电场线疏,故根据电场线的疏密可以比较场强的大小.(2)确定电场强度方向:电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向.2.电场线与带电粒子运动轨迹的关系:电场线不是带电粒子的运动轨迹,带电粒子在电场力作用下的运动轨迹可能与电场线重合,也可能不重合.可分以下几种情况讨论:(1)运动轨迹与电场线重合时应同时具备以下条件:①电场线为直线;②带电粒子的初速度为零,或初速度沿电场线所在直线;③带电粒子只受电场力,或其他力的合力沿电场线所在直线.(2)只在电场力作用下,以下情况带电粒子做曲线运动,且与电场线不重合:①电场线为直线时,有初速度且与电场线不共线;②电场线为曲线.3.常见电场线的类型图形特点点电荷正点电荷负点电荷(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,方向各不相同等量异号点电荷(1)两点电荷连线上各点处,电场线方向从正电荷指向负电荷,中点场强最小,越靠近点电荷场强越强(2)两点电荷连线的中垂面(中垂线)上,电场线的方向均相同,即场强方向均相同,且总与中垂面(线)垂直(3)沿中垂线从O 点到无穷远,场强逐渐减弱等量同号点电荷(1)两点电荷连线的中点O 处场强为零,此处无电场线,中点O 处附近的电场线非常稀疏,但场强并不为零(2)两点电荷连线的中垂面(中垂线)上,场强方向总沿面(线)远离O (等量正电荷)或指向O (等量负电荷)(3)在中垂面(线)上从O 点到无穷远处,场强先变强后变弱题型一:电场强度的定义1.关于电场强度有下列说法,正确的是()A .电场中某点的电场强度在数值上等于单位正电荷在该点所受的电场力B .电场强度的方向总是跟电场力的方向一致C .在点电荷Q 附近的任意一点,如果没有把试探电荷q 放进去,则这一点的电场强度为零D .根据公式FE q=可知,电场强度跟电场力成正比,跟放入电场中的试探电荷的电荷量成反比2.关于电场强度,下列说法正确的是()A .若在电场中的P 点不放试探电荷,则P 点的电场强度为零B .根据公式2QE kr =可知,若r 变为原来的2倍,则电场强度大小变为原来的14倍C .匀强电场中电场强度处处相同,所以任何电荷在其中受力都相同D .根据公式FE q=可知,若试探电荷所带电荷量q 减半,则该处的电场强度变为原来的2倍3.有关电场的理解,下述正确的是()A .由FE q=可知,电场强度E 跟放入的电荷q 所受的电场力成正比B .只有当电场中存在试探电荷时,电荷周围才出现电场这种特殊的物质,才存在电场强度C .电场强度是反映电场本身特性的物理量,与是否存在试探电荷无关D .由公式E =2Qkr 可知,在离带电体很近时,r 接近于零,电场强度达无穷大题型二:点电荷产生的电场强度问题4.在一个点电荷的电场中,让x 轴与它的一条电场线重合,x 轴上A 、B 两点的坐标如图甲所示。

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②侧移距离
L v0
1 2 1 Uq 2 1 UqL2 y at t 2 2 md 2 m dv2 0

离开电场时的位移方向?
y v y at qUt qUL x tan 2 1 qUL v0 v0 mdv0 mdv0 2 m dv 2 Ey 1 2 1 0 2 2 qU mv mv 2 0 ④ 离开电场时的速度?v v0 v y 2 2 1 ⑤出射方向的反向延长线与入射方向一定交于金属板的 L 处 2 tg
电场
一. 三种带电方式 (1)摩擦起电: (2)接触起电: (3)感应起电: 电荷从物体的一部分转移到另一部分 元电荷 e=1.60x10-19C
电子或质子所带的电荷量, 是最小电荷量
比荷:带电体的电荷量与质量的比
e 1.60 10 19 C 11 电子的比荷为: 1.76 10 C / kg 30 me 0.9110 kg
一般来讲,相邻等势面的电势差是一个定值
画出匀强电场和点电荷电场的等势面
匀强电场的等势面
点电荷电场中的等势面
以点电荷为球心的一簇球面
问:等势面的间 隔一定相等吗?
场线密的地方等势面也密
8、电势差?
U AB A B
U BA B A
U AB U BA
9、静电力做功与电势差的关系 电荷q从电场中A点移到B点,
十.带电粒子在电场中的运动
1、基本粒子:如电子、质子、α粒子、离子等,除有 说明或明确的暗示以外,一般都不考虑重力(但并不 忽略质量) 2、带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有 说明或明确的暗示以外,一般都不能忽略重力
• 几类问题
(一) 平衡 (二) 沿电场方向射入: 直线运动
设电子刚刚离开金属丝时的速度为零 求电子从P处穿出后的速度
电粒子动能的增量
1 2 1 2 qU mvt mv0 2 2
此方程既适用于匀强电场,也适用于非匀强电场
•(三)带电粒子的偏转
类平抛运动。
t l / v0
Eq Uq v y at t t m md
1 2 1 Uq 2 y at t 2 2 md
①飞越电场所用的时间 t
平板电容器两 板间的场强大 E不变 小与板上电荷 E不变 分布的面密度 有关 Q ↑ E ↑
Q 4kd U Q E不变 E Sd d Cd
E↓
2. Q一定 即电容器充电后与电源断开
E ↓
电荷面密度
ε↑ C ↑ U ↓ 插入金属板 d↓ C ↑
E ↓ U↓
E不变
4k
负电荷的电场中放入负电荷,电势能为?正
六、电势
1、定义
(描述电场能的性质的物理量)

Ep q
标量式
E p q
2、 单位: 伏特(V) 3、电势具有相对性
(计算时要代入正负号) 1 V = 1 J/C
若无限远处电势为零, 正点电荷产生的电场电势为 正 kQ r 负点电荷产生的电场电势为 负 kQ r
问:将正电荷放入正(负)电荷场中电势能? 将负电荷放入正(负)电荷场中电势能?
问1 两个等量异种点电荷连线的垂直平分线上 P 点的电场的电势? 零
+Q 5. 电场力做功与电势 变化的关系
标量式
O
-Q
WA
B
= EPA- EPB q A q B =
6、沿着电场线,电势 降低
从电场线可知:
1、场强大小(疏密)
③偏转角β(即末速v与初速v0的夹角)
tan 2tg
1 ∴ L S 2
带电粒子像是直接从L/2处射出的。
(四)带电粒子先由加速电场加速,再进入偏转电场
经电压U1加速后的粒子,垂直于场强方向射入板间距 离为d板间电压为U2的偏转电场中
1 2 qU 1 mv 0 2
粒子对入射方向的偏距
如何显示C的大小?
Q一定 时 d
U
C
1 C d
S U
C
CS
U C C
S C 4kd
(三)、平行板电容器充电后的两种情况 1. U一定 即保持电容器的两极板与电源相连接
d↑ C ↓ Q ↓
S↑ ε↑
C ↑ C ↑
Q ↑ Q ↑
C ↑ U ↑ U ↓
插入金属板 d ↓ d↑ S↑ C ↓ C ↑
A
B
EA EB
2、场强方向(该点的切线方向) 3、电势高低(沿电场线方向,电势降低; 逆电场线方向,电势升高)
A B
7 等势面 特点1.任意两个等势面在空间不相交。 特点2.在同一等势面上的任意两点间移 动电荷,电场力不做功. 特点3.等势面一定与电场线垂直,即跟场 强的方向垂直. 特点4.电场线总是从电势较高的等势面 指向电势较低的等势面.
E2
EP
P
O
E1
+Q 从O点到无穷远处,合场强是如何变的?
+Q
结论:从中点到无穷远处,合场强先变大再变小
四.静电力做功特点?
只与初末位置有关与路径无关 势能 静电力对电荷做正功,电荷的电势能减少 静电力对电荷做负功,电荷的电势能增加
WA
B
= -ΔEP = EPA- EPB
五.电势能
EPA=EPA- EP0= WA
+
求电场力做功的方法:
(1)W=Fs 只适用于匀强电场
(2)WAB
qU AB q适用于任何电场 A q B
(3)只有电场力做功时,电势能和动能之 和守恒,可以用动能的变化来求电场力做功 大小
把一个不带电的金属导体ABCD 放到场强为E0的电场中会怎样?
-
+
+ + +
自由电子的定向移动会一直进 行下去吗?
U
注意:如果偏转电压的大小、极性发生变化时,粒子的偏距也随之变化, 如果偏转电压的变化周期远远大于粒子穿越电场的时间(T>> l/v0 ),则 在粒子穿越电场的过程中,仍可当作匀强电场处理。因此,当偏转电压为 正弦波或锯齿波时,连续射入的带电粒子将以入射方向为中心上下偏移, 随时间而展开的波形与偏转电压波形相似。

f yy 2 f xx f yy 3 f xx
不能出现规则图像
f yy nfxx
出现n个正弦波
f yy f xx
电势为零,场强一定为零吗?
10、电势差与电场强度的关系
A
.
d
.B
WAB Eqd
E
WAB qU
U Ed
A
.
d
.B .C
E
d一定沿场强方向,d是两 等势面间的垂直距离。
• 若AB=BC,UAB和UBC的电势差谁较大?
A
B
C
UBC>UAB
U Ed
问:点电荷场中若两个相邻的等 势面间电势差相等,为什么等势 面间距不相等? 电场线密,等势面密; 电场线疏,等势面疏?
三、示波管的原理 示波器是可以用来观察电信号随时间变化情况的一种电 子仪器,其核心部分是示波管,它由电子枪、偏转电极和荧 光屏组成(如下图所示)
加在偏转电极yy'上的电压是所要研究的信号电压, 如果信号电压是周期性的,且周期与扫描电压的周期相同, 在荧光屏上就显示出信号电压随时间变化的图线。
对示波管的分析有以下三种情况 1、偏转电极xx'和yy'上均不加电压 从电子枪射出的电子将沿直线运动,射到荧光屏的中心 点形成一个亮斑 2、仅在yy'加电压 (1)若所加电压稳定电子流被加速、偏转后射 到yy'所在直线上某一点,形成一个亮斑(不在 中心) 设加速电压为U1,偏转电压为U2
0
电荷在某点的电势能: 等于静电力把它从该点 移动到零势能位置时所 做的功。 (通常把离场源无限远处或大地表面的电势能规定为零) 问:若把离场源无限远处的电势能规定为零则: +
+Q
正电荷的电场中放入正电荷,电势能为?正 正电荷的电场中放入负电荷,电势能为?负
负电荷的电场中放入正电荷,电势能为? 负
-Q
A
B
WAB EPA EPB q A q B q( A B ) qU AB

WAB qU A B

U AB
WAB q
为标量式,正负号一并带入计算
电场强度和电势都是描述电场的物理量
场强相等,电势一定相等吗?
电势相等,场强一定相等吗? 场强为零,电势一定为零吗?
当感应电场的 附加场强=外场强 时,自由电子不再定向移动
八、静电平衡状态
在导体内部和表面自由电子不再发生定向移动的状 态叫做静电平衡状态。
• • • • • • •
九 电容器 平板电容器 结构? 带电? 两块彼此绝缘,平行, 互相靠近的金属板组成 电场? 参量? 额定电压 击穿电压 电容
+Q
-Q
(一)电容
二、库仑定律
真空中(空气中近似成立)两点电荷之间
q1q 2 F k r2
静电力常量:k=9.0×109N·2/C2 m
q1q2均用绝对值代入,方向另行判定。 如果是电荷分布均匀的带电球体或球壳,可以看成 电量集中在球心的点电荷
三、电场强度
(显示电场的力的性质的物理量)
1、定义: E F
q
问:把试探电荷拿走,该点场强还存在吗?
r
正点电荷 电场方向 背离正点 电荷中心
负点电荷 电场方向 指向负点 电荷中心
电场强度的叠加
矢量和
问1 两个等量异种点电荷连线的垂直平分线 上P 点的电场强度?
P +Q
O
E1
EP
E2
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