课前预习：电场

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13.1：电荷 库仑定律
1.自然界中只存在两种电荷： 电荷和 电荷。

电荷相互排斥， 电荷相互吸引。

2.用 的方法可以使物体带电。

用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒 电子带 电。

用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒 电子带 电。

用 的方法也可以使物体带电。

3.大量事实说明，电荷既不能 ，也不能 ，只能从一个物体 到另一物体，或者从物体的一部分 到另一部分，在转移的过程中，电荷的 保持不变。

这个结论叫做电荷守恒定律。

4. 和 所带的电荷量都为 C ，这样的电荷量叫元电荷。

用字母 表示。

元电荷 再进行分割。

5.带电粒子的 和 之比称为带电粒子的比荷。

6.如果两个带电体间的 比它们自身的大小大得多，以至于带电体的 和 对相互作用力的影响可以忽略不计。

这样的带电体就可以看作点电荷。

7.真空中两个点电荷之间相互作用的 ，跟它们的 的积成正比，跟它们的 成反比，作用力的方向在它们的 上。

这个规律叫做库仑定律。

8.库仑定律的公式为2
21r Q Q k F ，它只适用于计算真空中两个 电荷之间相互作用的电场力。

计算时Q 1、Q 2都只代 数。

公式中F 为 ，单位是 。

Q 1、Q 2为 ，单位是 。

r 2
为 ，单位是 。

k 为 ，大小为 N ·m 2/C 2。

9.两个相同的带电体相互接触时，电荷先 ，后 。

13.2：电场 电场强度
1.在电荷的周围存在一种看不见、摸不着的物质，这种物质叫做 ，这种物质的基本性质是对放入其中的电荷有 的作用。

2. 简称场强，场强是 量，不仅有 ，还有 。

电场中某点的场强的方向跟 电荷在该点所受的 的方向相同，跟 电荷在该点所受的 的方向相反。

3.场强的定义式为q
F E =，公式中： F 为 ，单位是 。

E 为 ，单位是 。

q 为 ，单位是 。

4.电场中某点的场强与放在该点的点电荷的电荷量大小 关，与放在该点的点电荷所受的电场力大小 关。

只与 有关。

5.点电荷Q 在真空中形成的电场中，在距离Q 为r 的P 点的场强E 的大小为2
r Q k
E =，计算时Q 只代 数。

公式中；
E 为 ，单位是 。

Q 为 ，单位是 。

r 为 ，单位是 。

k 为 ，大小为 N ·m 2/C 2。

6.如果真空中的某一点存在两个场强，则该点的合场强应为这两个场强的 和。

13.3：电场线
1.电场线只是人们假想出来的一些曲线，并不是存在于电荷的周围。

电场线都是从
电荷出发，终止于电荷。

从电场线的分布情况可以看出某点的场强和。

电场线上某一点的切线方向与该点的场强方向，电场线越密的位置场强越。

电场线永远不会。

2.单个点电荷的电场线分布：
单个点电荷的电场线由许多条线构成，离场源越远的地方，电场线越。

（“稀”或“密”）3.两个等量异种点电荷的电场线分布：
两个等量异种点电荷的电场线由许多条线和一条线构成，两个电荷连线的中点
（“有”或“没有”）电场线经过。

电场线与两个电荷连线的中垂线。

（“垂直”或“平行”）4.两个等量同种点电荷的电场线分布：
两个等量同种点电荷的电场线由许多条线和两条线构成，两个电荷连线的中点
（“有”或“没有”）电场线经过。

电场线与两个电荷连线的中垂线。

（“垂直”或“平行”）5.点电荷与带电平板的电场线分布：
点电荷与带电平板的电场线由许多条线和一条线构成，电场线与带电平板表面。

（“垂直”或“平行”）
6.两块相同、带有等量异种电荷平板的电场线分布：
两块相同、带有等量异种电荷平板的电场线在中间区域为等距、的线。

13.4:静电屏蔽
一.【电场力做功的特点】
1.电场对电荷有的作用，正电荷在电场中所受电场力的方向与场强方向，负电荷在电场中所受电场力的方向与场强方向。

二.【电场线的画法】
1.电场线都是从电荷出发，回到电荷。

三.【电场的叠加原理】
1.如果某空间中存在两个电场E和E′，则该空间的合场强为E和E′的_______和。

如果E和E′的大小相等，方向相反，则该空间的合场强为_______。

四.【静电平衡】
1.导体达到静电平衡的条件是________________________________。

2.导体达到静电平衡时，其内部和表面各点的场强处处为________。

3.导体达到静电平衡时，电荷只分布在导体的。

五.【静电屏蔽】
1.在任何情况下，金属壳外部的电场都到达金属壳的内部。

2.在_____________情况下，金属壳内部的电场能．到达金属壳的内部，在_____________情况下，导
体内部的电场不能
．．到达金属壳的内部。

13.5:电势差 电势
一.【电场力做功的特点】
1.电场对电荷有 的作用，所以电场力可以对电荷做功，电场力做的功可能为 ，可能为 ，也可能为 。

电场力所做的功跟移动电荷的路径 关。

正电荷沿电场线移动，电场力做 功。

负电荷沿电场线移动，电场力做 功。

二.【电势差】
1.电场中两点间电势差的定义式为q
W U AB AB =
，计算时W 、q 和U 考虑负号。

U 与q 、U 关。

公式中；
W 为 ，单位是 。

q 为 ，单位是 。

U 为 ，单位是 。

三.【电势】
1.电场中两点间的电势差的决定式B A AB U ϕϕ-=，计算时AB U 、A ϕ和B ϕ 考虑负号，AB U 与A ϕ和B ϕ 关。

公式中；
AB U 为 ，单位是 。

A ϕ为 ，单位是 。

B ϕ为 ，单位是 。

2.沿电场线方向电势越来越 。

3.电场中两点间的电势差与零电势的选取 关。

四.【电势能】
1.电场力对电荷做正功时，电荷具有的电势能 ，电场力对电荷做负功时，电荷具有的电势能 。

2.正电荷沿电场线移动，其电势能 。

负电荷沿电场线移动，其电势能 。

13.6:等势面
一.【等势面的特点】
1.同一等势面上各点的电势。

2.同一等势面上任意两点间的电势差为。

3.电荷在同一等势面上移动时，电场力做功为。

4.电场线总是与等势面，且由电势的等势面指向电势的等势面。

5.等势面是一个平面。

（“一定”或“不一定”）
6.电荷在电场中移动时，其运动的路线与等势面重合。

（“一定”或“不一定”）
二.【等势体】
1.处于静电平衡的导体是一个，其内部各点的电势，且都为，
2.处于静电平衡的导体的表面是一个，其表面上各点的电势。

3.大地或是以大地相连的导体的电势可以看作。

三.【几种常见电场的等势面】
1.点电荷的电场中的等势面是以点电荷为圆心的一簇，且各等势面之间的距离。

（“相等”或“不相等”）
2.等量异种点电荷的等势面是一簇，且各等势面之间的距离（“相等”或“不相等”）。

他们连线的中垂线上各点的电势。

（“相等”或“不相等”）
3.等量同种点电荷的等势面是一簇，且各等势面之间的距离（“相等”或“不相等”）。

他们连线的中垂线上各点的电势。

（“相等”或“不相等”）
4.匀强电场中的等势面是与电场线垂直的一簇，且各等势面之间的距离。

（“相等”或“不相等”）
13.7:电势差与电场强度的关系
一.【匀强电场的性质】
1.匀强电场的电场线为 、 、 的 线。

2.匀强电场中的等势面为距离 、且与电场线 的 面。

3.电荷在匀强电场中运动时所受电场力的大小 改变。

（“会”或“不会”）
二.【电势差与电场强度的关系】
1.电荷量为q 的电荷，在场强为E 的匀强电场中，沿着电场线．．．．．
由A 点运动到B 点，若A 、B 两点间的距离为d ，电势差为U ，则；
①电荷所受电场力的大小为：F= ；
②由功的定义式W=FS ，可求得电场力对电荷所做的功为：W= ；
③由电势差的定义式q
W U =，可求得电场力对电荷所做的功为：W= ；
④将步骤②和步骤③中所列得的等式进行综合、约分，最终得：E= ；
三.【等式的性质】
1.在匀强电场中，两点间的电势差与电场强度的关系可以表示为：d
U E =
，对于该式应注意； ①该式只适用于求 电场的场强；
②两点间的距离一定要 电场线的方向。

③式中的E 与U 和d 关。

（“有”或“没有”）
④E 为 ，单位是 。

U 为 ，单位是 。

13.8:电容器的电容
一.【电容的定义】
1.电容的定义：电容器所带的 Q 与电容器两极板间的 U ，的 叫做电容器的 。

用符号 表示。

这里所说的Q 应为电容器 块极板所带的电荷量。

2.电容的定义式：U
Q C =，式中C 与Q 、U 关，其中； U 为 ，单位是 。

C 为 ，单位是 。

Q 为 ，单位是 。

二.【电容器的充电与放电】
1.电容器的充电过程；电容器充电时，两极板之间的场强逐渐变 ，电流逐渐变 ， 能转化为 能。

2.电容器的放电过程；电容器放电时，两极板之间的场强逐渐变 ，电流逐渐变 ， 能转化为 能。

三.【电容的决定式】
1.电容的定义式：kd
S C πε4=，式中C 与 成正比，与 成反比，如果电容器两极板间没有介质，则ε的值为 ，如果电容器两极板之间有介质，则ε的值 1。

其中； S 为 ，单位是 。

d 为 ，单位是 。

k 为 ，单位是 。

ε为 。

四.【电容的动态分析】
1.平行板电容器充满电后，继续保持电容器的两极板与电源相连接，在这种情况下，若增大两极板间的距离d ，则电容器的电容C 、两极板间的电势差U 、两极板间的场强E 中，不变的是 ， 变大的是 ，变小的是 。

2.平行板电容器充满电后，切断与电源的相连，在这种情况下，若增大两极板间的距离d ，则电容器的电容C 、两极板间的电势差U 、两极板间的场强E 中，不变的是 ，变大的是 ，变小的是 。

13.9:带电粒子在匀强电场中的运动
一.【带电粒子与带电微粒】
1.带电粒子如电子、质子等，其重力 忽略。

2.带电微粒如带电的小球、带电的油滴等，其重力 忽略。

二.【带电粒子在电场中加速】
1.质量为m 、电荷量为q 的带电粒子，由静止开始从电场中的A 点运动到B 点，若A 、B 两点间的距离和电势差分别为d 和U ，为了求带电粒子到达B 点时所获得的速度v B ，我们必须完成以下步骤； ①由电势差的定义式q
W U =得；电场力对带电粒子所做的功W= ； ②合力对带电粒子所做的功W 合= ；
③由动能定理W 合=E K2-E K1得； = ；
④带电粒子到达B 点时所获得的速度为v B = ；
三.【带电粒子在电场中偏转】
1.两块长度为L 的金属板水平放置、它们带有等量异种电荷，两板间的距离和电势差为别为d 和U 。

质量为m 、电荷量为q 的带电粒子，以v 0的初速度沿垂直射入电场。

为了求带电粒子在电场中偏转的位移y 和角度φ，我们必须完成以下步骤；
①带电粒子在垂直于电场线的方向上的分运动为 运动； ②带电粒子在平行于电场线的方向上的分运动为 运动；
③带电粒子的合运动与 运动类似，所以这种运动也叫 运动； ④带电粒子在电场中飞行的时间t= ；
⑤两块板间电场的场强E= ；
⑥带电粒子在平行于电场线的方向上所受的合力F= ；
⑦带电粒子在平行于电场线的方向上所受加速度a= ；
⑧带电粒子在平行于电场线的方向上运动的末速度⊥v = ；
⑨带电粒子在电场中偏转的位移y = ；。