(完整)电场力的性质知识点和联系,推荐文档
高中物理【电场力的性质】知识点、规律总结
一、电荷及电荷守恒定律 1.元电荷、点电荷 (1)元电荷:e=__1_._6_×__1_0_-_1_9___C,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.
电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和
2.电场强度的三个计算公式
3.电场强度的计算与叠加 在一般情况下可由上述三个公式计算电场强度,但在求解带电圆环、带电平面等一 些特殊带电体产生的电场强度时,上述公式无法直接应用.这时,如果转换思维角度, 灵活运用叠加法、对称法、补偿法、微元法、等效法等巧妙方法,可以化难为易.
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:F=kqr1q2 2,式中 k=__9_._0_×__1_0_9__ N·m2/C2,叫静电力常量. 3.适用条件:_真__空___中静止的_点__电__荷___.
考点二 电场强度的理解和计算
师生互动
1.电场强度的性质
矢量性 规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点场强的方向
电场中某一点的电场强度 E 是唯一的,它的大小和方向与放入该点的电荷 q 唯一性
无关,它决定于形成电场的电荷(场源电荷)及空间位置
如果有几个ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ止点电荷在空间同时产生电场,那么空间某点的场强是各场源 叠加性
电场线越密的地方,等差等势面越密集;电场线越疏的地方,等 判断等势面的疏密
电场力的性质知识点_高一下册物理电场的力的性质期中必备知识点
电场力的性质知识点_高一下册物理电场的力的性质期中必
备知识点
1、电场强度
(1)定义:放入电场中的某一点的检验电荷受到的静电力跟它的电荷量的比值,叫该点的电场强度。
该电场强度是由场源电荷产生的。
(2)方向:电场强度是矢量,规定某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。
负电荷在电场中受的静电力的方向跟该点的电场强度的方向相反。
2、点电荷的电场
(1)以点电荷为中心,r为半径做一球面,则球面上的各点的电场强度大小相等,E的方向沿着半径向里(负电荷)或向外(正电荷)
3、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。
4、电场线
(1)电场线是画在电场中的一条条的有方向的曲线,曲线上每点的切线方向,表示该点的电场强度的方向,电场线不是实际存在的线,而是为了描述电场而假想的线。
(2)电场线的特点
电场线从正电荷或从无限远处出发终止于无穷远或负电荷;电场线在电场中不相交;在同
一电场里,电场线越密的地方场强越大;匀强电场的电场线是均匀的平行且等距离的线。
感谢您的阅读!。
高中物理选修课件电场力的性质
叠加原理在库仑定律中应用
叠加原理内容
如果有多个点电荷同时存在,则它们之间的相互作用力可以分别计算后再进行矢 量叠加。
应用方法
在计算多个点电荷之间的相互作用力时,可以先计算出每两个点电荷之间的作用 力,然后根据叠加原理将这些作用力进行矢量叠加。需要注意的是,叠加时应考 虑作用力的方向。
典型案例分析
联系
两者都是客观存在的物质,都遵循库仑定律和电场叠加原理;在恒定电场中, 可以引入电势、电势差等概念来描述电场的性质。
XX
PART 02
库仑定律与点电荷间相互 作用力
REPORTING
库仑定律内容及表达式
库仑定律内容
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,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方 向在它们的连线上。
XX
高中物理选修课件电 场力的性质
汇报人:XX
20XX-01-18
REPORTING
目录
• 电场基本概念与性质 • 库仑定律与点电荷间相互作用力 • 电场强度与电势差关系 • 带电粒子在匀强电场中运动规律 • 静电感应和电容器原理及应用 • 现代科技应用:超导材料和纳米技术
XX
PART 01
电场基本概念与性质
库仑定律表达式
F=k*(q1*q2)/r^2。其中,k为静电力常量,q1和q2分别为 两个点电荷的电荷量,r为它们之间的距离。
点电荷间相互作用力计算
计算方法
根据库仑定律,可以计算出真空中两个点电荷之间的相互作用力。需要注意的是,这里的点电荷是指大小和形状 可以忽略不计的带电体。
影响因素
点电荷间相互作用力的大小受到电荷量、距离和介质的影响。当两个点电荷的电荷量增大或它们之间的距离减小 时,相互作用力会增大;而在不同介质中,静电力常量k的值会有所不同。
电场力的性质
7.2 电场力的性质概念梳理: 一、静电场1.电场是存在于电荷周围的一种物质,静电荷产生的电场叫静电场.2.电荷间的相互作用是通过电场实现的.电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用. 二、电场强度1.物理意义:表示电场的大小和方向.2.定义:电场中某一点的电荷受到的电场力F 跟它的电荷量q 的比值叫做该点的电场强度. 3.定义式:E =q F .4.单位:N/C 或V/m .5.矢量性:电场强度是矢量,正电荷受力的方向为该点电场强度的方向,电场强度的叠加遵从平行四边形定则.6.决定因素:电场强度决定于电场本身,与检验电荷q 无关. 三、真空中点电荷的电场强度 1.公式:E =k Qr2.2.方向:正电荷电场中某点的场强方向沿该点与电荷连线并背离电荷,负电荷电场中某点的场强方向沿该点与电荷连线并指向电荷. 四、匀强电场如果电场中各点电场强度的大小相等,方向相同,这个电场就叫匀强电场. 五、电场线1.定义:为了直观形象地描述电场中各点场强的强弱及方向,在电场中画出一系列的曲线,使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强弱. 2.性质:(1)始于正电荷(或无穷远),止于负电荷(或无穷远); (2)任何两条电场线都不能相交; (3)电场线与等势面处处垂直; (4)由高电势指向低电势.考点一 电场强度1.对三个电场强度公式E =q F 、E =k Q r 2和E =Ud 的正确理解表达式比较 E =q FE =k Q r 2E =U d公式意义 电场强度的 定义式 真空中点电荷的 电场强度的决定式 匀强电场E 与U 的关系式 适用条件 一切电场 ①真空;②点电荷 匀强电场 比较决定因素 电场本身决定,与q 无关场源电荷Q 和场源电荷到该点的距离r 共同决定 电场本身决定相同点矢量,1 N/C =1 V/m注意针对电场中某点的电场强度,公式E =qF 只是电场强度的定义式而非决定式,q 是引入的试探电荷,E 与q 无关,不能说E 与F 成正比、E 与q 成反比,电场中某点的场强和放入的试探电荷无关,是由电场本身的性质决定的.孤立点电荷Q 的电场中,E =kQr 2是电场的决定式,可以说E 与Q 成正比、E 与r 2成反比.E =U d表达式中d 是沿电场线方向上的距离,不能说E 与U 成正比、E 与d 成反比.2.场强叠加原理和应用(1)当空间有几个点电荷同时存在时,它们的电场就互相叠加,形成合电场,这时某点的场强就是各个点电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和.(2)场强是矢量,遵守矢量合成的平行四边形定则,注意只有同时作用在同一区域的电场才能叠加.(3)电场中某点处的电场强度E 是唯一的,它的大小和方向与放入该点的点电荷q 无关,它决定于形成电场的电荷(源电荷)及空间位置,电场中每一点对应的电场强度与放入该点的电荷无关.【例1】点电荷A 电量为Q ,在其电场中的P 点放置另一电量为q 的点电荷B ,下面关于P 点的场强的判断正确的是( ) A .若将A 的电量加倍,则P 的场强加倍 B .若将B 的电量加倍,则P 的场强加倍 C .若改变A 的电性,则P 的场强反向 D .若改变B 的电性,则P 的场强反向【练习】如图所示,一带电荷量为q的金属球,固定在绝缘的支架上,这时球外P点的电场强度为E0.当把一电荷量也是q的点电荷放在P点时,测得点电荷的受到的静电力为F1;当把电荷量为aq的点电荷放在P点时,测得这个点电荷的受到的静电力为F2,则在国际单位制中( )A.F1的数值等于qE0B. F2的数值等于aF1C. a比1小得越多,F2的数值越接近aqE0D. a比1小得越多,F2的数值越接近aF1【例2】如图所示,位于正方形四个顶点处分别固定有点电荷A、B、C、D,四个点电荷的带电量均为q,其中点电荷A、C带正电,点电荷B、D带负电,试确定过正方形中心O并与正方形垂直的直线上到O点距离为x的P点处的电场强度的大小和方向.【练习】如图所示,带电荷量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心.若图中a点处的电场强度为零,根据对称性,带电薄板在图中b 点处产生的电场强度大小为____________________,方向__________________.(静电力常量为k)【例3】ab是长为l的均匀带电细杆,P1、P2是位于ab所在直线上的两点,位置如图所示.ab 上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1,在P2处的场强大小为E2.则以下说法正确的是( )A.两处的电场方向相同,E1>E2B.两处的电场方向相反,E1>E2C.两处的电场方向相同,E1<E2D.两处的电场方向相反,E1<E2【练习】如图所示,AC、BD为圆的两条互相垂直的直径,圆心为O,将带有等量电荷q的正、负点电荷放在圆周上,它们的位置关于AC对称.要使圆心O处的电场强度为零,可在圆周上再放置一个适当电荷量的正点电荷+Q,则该点电荷+Q应放在()A.A点B.B点C.C点D.D点考点二电场线几种典型电场的电场线分布1.等量同种和异种点电荷的电场两点电荷连线的中垂线上的电场分布及特点的比较比较项目等量同种电荷等量异种电荷在连线上最小交点O处的场强为零在中垂线上最大向外先增大向外逐渐减小由O沿中垂线向外场强的变化后减小关于O点对称的两点A与A′,等大、反向等大、同向B与B′场强的关系2.电场线与带电粒子运动轨迹的关系一般情况下,带电粒子在电场中的运动轨迹不会与电场线重合,只有同时满足以下三个条件时,两者才会重合:(1)电场线为直线;(2)电荷初速度为零,或速度方向与电场线平行;(3)电荷仅受电场力或所受其他力合力的方向与电场线平行.【例1】法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场,如图所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图,以下几种说法中正确的是()A.a、b为异种电荷,a的电荷量大于b的电荷量B.a、b为异种电荷,a的电荷量小于b的电荷量C.a、b为同种电荷,a的电荷量大于b的电荷量D.a、b为同种电荷,a的电荷量小于b的电荷量【练习】法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场,如图所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图,以下几种说法正确的是( )A.a、b为异种电荷,a的电荷量大于b的电荷量B.a、b为异种电荷,a的电荷量等于b的电荷量C.a、b为同种电荷,a的电荷量大于b的电荷量D.a、b为同种电荷,a的电荷量等于b的电荷量【例2】如图所示,正电荷q在电场力作用下由P向Q做加速运动,而且加速度越来越大,那么可以断定,它所在的电场是图中哪一个( )【练习】一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的。
电场力的性质PPT课件
比较:
公式
E=F/q E=kQ/r2 E=U/d
适用范围
公式说明
任何电场
定义式:其中q是试验 电荷,F是它在电场中 受到的电场力。
真空中点电荷的 电场
匀强电场
Q是场源电荷,E表示跟 点电荷相距r处某点的 场强
其中d为在场强方向 (沿电场线方向)上的 距离
电场力的性质
返回
D.先变小后变大,方向水平向右
▪ 参考答案 :B
电场力的性质
返回
例8:在图所示的竖直向下的匀强电场中,用绝缘的细线拴住的带电小球在竖直平
面内绕悬点O做圆周运动,下列说法正确的是
①带电小球有可能做匀速率圆周运动
②带电小球有可能做变速率圆周运动
③带电小球通过最高点时,细线拉力一定最小
④带电小球通过最低点时,细线拉力有可能最小
电场力的性质
返回
例3:在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q
的点电荷。①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置,可以使它在电场 力作用下保持静止?②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止,
那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷?电荷量是多大?
▪ 解:①先判定第三个点电荷所在的区间:只能在 B点的右侧;再由库仑定律可知,F、k、q相同 时 rA∶rB=2∶1,即C在AB延长线上,且 AB=BC。
▪
返回
电场力的性质
3.电场强度
描述电场的力的 性质的物理量
比值法
▪ 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。 E=F/q
▪ 电场强度的大小:
1:E=F/q 2:E=kQ/r2 4:根据电场线的疏密判断
电场:电场性质知识点
电场力和电场能的性质电场力的性质电场能的性质描述的物理量电场强度E定义:qFE=,矢量大小:只由场源电荷,点的位置决定,与试探电荷没关方向:○1正电荷的受力方向○2电场线的切线方向○3与等势面垂直,指向电势降低的方向。
计算:○1qFE=(定,一切)○22rQkE=(决,真静点)○3dUE=(匀、d沿)○4场叠加原理(一切)判断大小:①根据电场线的疏密程度②根据等差等势面的疏密程度③根据2rQkE=结合矢量合成电势ϕ定义:qEp=ϕ,标量大小:由场源电荷、点的位置、电势零点决定计算:○1qEp=ϕ(一切)○2BAABUϕϕ-=(一切)判断高低:○1电场线法:沿电场线方向电势逐渐降低○2结论法:正电荷在电势高的地方电势能大,负电荷在电势低的地方电势能大○3场源电荷法:取无穷远处的电势为零,正电荷形成电场的电势都大于零,负电荷形成电场的电势都小于零○4做功法:BAABAB qWUϕϕ-==○5叠加法:各“场源”的电场在此处的电势的代数和电势差U AB定义:qWU ABAB=,标量大小:由场源电荷和点的位置决定计算:○1qWU ABAB=(一切)○2BAABUϕϕ-=(一切)○3U=Ed(匀)在匀强电场中○1O是AB连线中点,则2BAϕϕϕ+=○2若AB平行等于CD,则U AB=U CD形象描述电场线1:电场线的特点○1电场线是人为引进的,并不客观存在○2电场线出发于正电荷(或无穷远),终止于负电荷(或无穷远)。
○3电场线切线方向表场强方向,电场线疏密表场强大小○4电场线不相交,不闭合。
○5电场线不是带电粒子的运动轨迹2:几种典型电场的电场线等势面1:等势面的特点○1等势面是人为引进的,并不客观存在的○2在同一等势面上移动电荷电场力不做功○3电场线与等势面垂直,且总是由电势高的等势面指向电势低的等势面;○4电场线越密的地方,等差等势面越密○5.等势面不相交。
2:几种典型电场的等势面场强和电势的关系○1场强E的大小和电势ϕ的高低无关○2沿电场线方向电势逐渐降低,且降落最快,由dUE=得,场强大小反映了电势降落的快慢。
(完整版)高中物理电磁学知识点
二、电磁学(一)电场 1、库仑力:221r q q kF = (适用条件:真空中点电荷) k = 9.0×109 N ·m 2/ c 2 静电力恒量电场力:F = E q (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反) 2、电场强度: 电场强度是表示电场强弱的物理量。
定义式: qFE =单位: N / C 点电荷电场场强 rQ k E = 匀强电场场强 dU E =3、电势,电势能:qEA 电=ϕ,A q E ϕ=电 顺着电场线方向,电势越来越低。
4、电势差U ,又称电压 qWU =U AB = φA -φB 5、电场力做功和电势差的关系: W AB = q U AB 6、粒子通过加速电场: 221mv qU =7、粒子通过偏转电场的偏转量:2022022212121V L md qU V L m qE at y === 粒子通过偏转电场的偏转角 20mdv qULv v tg xy ==θ 8、电容器的电容:c Q U=电容器的带电量: Q=cU 平行板电容器的电容: kdS c πε4= 电压不变 电量不变(二)直流电路 1、电流强度的定义:I = 微观式:I=nevs (n 是单位体积电子个数,)2、电阻定律:电阻率ρ:只与导体材料性质和温度有关,与导体横截面积和长度无关。
单位:Ω·m 3、串联电路总电阻: R=R 1+R 2+R 3电压分配2121R R U U =,U R R R U 2111+=功率分配 2121R R P P =,P R R R P 2111+=4、并联电路总电阻: 3211111R R R R++= (并联的总电阻比任何一个分电阻小)两个电阻并联 2121R R R R R +=并联电路电流分配 1221I R I R =,I 1=I R R R 212+ 并联电路功率分配 1221R R P P =,P R R R P 2121+=5、欧姆定律:(1)部分电路欧姆定律: 变形:U=IR(2)闭合电路欧姆定律:I =rR E+ Ir U E += E r 路端电压:U = E -I r= IR输出功率:= IE -I r =(R = r 输出功率最大) R电源热功率:电源效率:=EU= R R+r 6、电功和电功率: 电功:W=IUt焦耳定律(电热)Q=电功率 P=IU纯电阻电路:W=IUt=P=IU非纯电阻电路:W=IUt >P=IU >Sl R ρ=(三)磁场1、磁场的强弱用磁感应强度B 来表示: IlFB =(条件:B ⊥L )单位:T 2、电流周围的磁场的磁感应强度的方向由安培(右手)定则决定。
物理一轮复习、《电场力的性质》
2023《物理一轮复习、《电场力的性质》》•知识点回顾•重点知识梳理•难点知识解析•经典例题解析目•易错点总结录01知识点回顾当一个带电体靠近一个导体时,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种电荷,远离带电体的一端带同种电荷。
静电感应电场是客观存在的一种特殊物质,与形态存在的物质不同,它看不见、摸不着,但又确定存在。
任何电荷的周围都存在着电场,电场常用假想的电场线来描绘。
电场电场的概念01电场强度是描述电场强弱的物理量,是矢量,有大小和方向。
电场强度02大小:试探电荷所受的力与其电荷量的比值。
03方向:正电荷所受电场力的方向。
04点电荷的电场强度:在真空中,点电荷的电场强度E=kQ/r²,与距离的平方成反比;在空气介质中,其电场强度与媒介的种类、压力等因素有关。
电场线是假想的曲线,从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷。
电场线的疏密表示电场的强弱。
切线方向表示该点的场强方向。
电场线不封闭,不相交,不相切。
电场线02重点知识梳理理解并掌握电场力的性质总结词电场力的性质包括电场强度、电场线、电势能等概念。
电场强度是描述电场力的性质的物理量,它与试探电荷所受的电场力无关,而与电场本身有关。
电场线是描述电场中电场强度分布的曲线,它可以形象地表示电场的强弱和方向。
电势能是描述电荷在电场中具有的能量,它与电荷的电量和电势有关。
在电场中移动电荷时,电场力会做功,导致电势能的变化。
详细描述电场力的性质电场力的做功与电势能的变化总结词理解并掌握电场力的做功与电势能的变化规律详细描述电场力的做功与路径无关,只与初末位置有关。
在电场中移动电荷时,如果电场力做正功,则电势能减少;如果电场力做负功,则电势能增加。
这一规律可以用来判断电势能的变化情况。
此外,通过电场力做功的计算,还可以求出电荷在电场中的位置势能。
总结词理解并掌握静电感应与静电屏蔽的概念及原理详细描述静电感应是指放在静电场中的导体由于静电感应而带电的现象。
高中物理【电场力的性质】知识点、规律总结
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:F=kqr1q2 2,式中 k=__9_._0_×__1_0_9__ N·m2/C2,叫静电力常量. 3.适用条件:_真__空___中静止的_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:E=Fq.单位:N/C 或 V/m. 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:E=kQr2. 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.
电场线越密的地方,等差等势面越密集;电场线越疏的地方,等 判断等势面的疏密
差等势面越稀疏
电场中的力电综合问题 [素养必备]
带电体在电场中力电综合问题的分析思路
1.元电荷是最小的电荷单位,不是带电体,也不是点电荷,任何带电体的电荷量 都是元电荷的整数倍,说明电荷量是不连续的.
2.点电荷是理想化模型,类似于质点.均匀带电的绝缘球可以视为点电荷,而距 离较近的带电金属球不能视为点电荷,因为金属球相互靠近时表面所带电荷要重新分 布.
3.注意电场强度三个表达式的适用条件,E=Fq 适用于一切电场,E=kQr2适用于真 空中的点电荷,E=Ud 适用于匀强电场.
考点二 电场强度的理解和计算
师生互动
(完整版)静电场知识点
第一章静电场知识点概括一电场力的性质1. 库伦定律: (1)公式:(2)适用条件:真空中的电荷2. 电场强度用比值定义法定义电场强度E,与试探电荷无关;适用于一切电场适用于点电荷适用于匀强电场3. 电场线(1)意义:形象直观地描述电场的一种工具(2)定义:如果在电场中画出一些直线,使曲线上每一点的切线方向跟该点的场强方向致,这样的曲线叫做电场线。
注意!1)电场线不是真实存在的曲线2)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,或者来自无穷远终止于负电荷)3)电场线上每一点的切线方向与该点的场强方向相同。
4)电场线的疏密程度表示场强的大小,场强为零的区域,不存在电场线5)任何两条电场线都不会相交6)任何一条电场线都不会闭合7)沿着电场线的方向电势是降低的典例 1 如图,N和P 是以M,N为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,∠ MOD=6°0 ,电荷量相等但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E1;若将N点处的点电荷移至P 点,则O点的场强大小变为E2;E1 与E2之比为()A . 1:2 B. 2:1 C.2: 3 D.4: 3方法总结:求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。
答案: B 二 电场的能的性质1. 电势能 E P 电势Φ 电势差 U电场力做功与路径无关,故引入电势能, W AB =E PA - E PB2) 电场力做功和电势差的关系: 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: 注意!1) 电场力做功与路径无关,由 q,U AB 决定。
2) 电功是标量,电场力可是做正功,可做负功,两点间的电势差也可正可负。
二、 电场力的性质【精选文档】
二、电场力的性质(一)电场强度1.意义:描述电场力的性质2.常用计算式:(1)定义式:E=F/q(2)导出式:①E=kQ/r2(适用于真空中的点电荷产生的电场,其中Q是产生该电场的电荷)②E=U/d(适用于匀强电场,其中d是沿电场线方向上的距离)3.性质(1)矢量性:与该点正电荷受力方向相同,与负电荷的受力方向相反;电场强度的合成按照矢量的合成法则进行.(2)固有性:电场中某一点的场强大小与方向是一个定值,与放入的检验电荷无关,仅由电场自身决定。
4.熟记三种特殊电场的场强特点(1)点电荷:越靠近场源E越大(填大或小)(2)等量异种电荷:两电荷连线上中点E最小(填大或小),中垂面上中点E最大(填大或小),以中点为圆心向外延伸E逐渐减小(填增大或减小),但方向均相同且平行于连线,如右图所示。
(3)等量同种电荷:两电荷连线上中点E=0,中垂面上以中点为圆心向外延伸E先增大后减小(填大或小),方向垂直于连线,如右图所示。
(二)电场线:1.作用:形象地描绘电场(客观上并不存在).2.特点①方向性:切线方向是该点场强的方向②非闭合性:从正电荷出发到负电荷终止,或从正电荷出发到无穷远处终止,或者从无穷远处出发到负电荷终止.③稀密性:疏密表示该处电场的场强大小.3.六种常见电场线4.电场线与电荷运动轨迹的关系:电场线与电荷的运动轨迹不一定重合.电荷的运动轨迹由带电粒子受到的合外力情况和初速度情况来决定。
只有满足①电场线是直线;②粒子的初速度为零或初速度方向与电场线在同一条直线上时,其运动轨迹才与电场线重合。
1.电场强度的理解和应用例1。
在静电场中a、b、c、d四点分别放一检验电荷,其电荷量可变,但很小,结果测出检验电荷所受电场力与电荷电荷量的关系如图所示。
由图线可知( )A.a、b、c、d四点不可能在同一电场线上B.四点场强关系是E c>E a>E b>E dC.四点场强方向可能不相同D.以上答案都不对解析:根据F=Eq知,在F-q图象中,斜率大小为E,由此可得E c>E a>E b>E d,选项B确.答案:B例2。
电场力的知识点总结
电场力的知识点总结电场力是指在电场中由于电荷之间的相互作用产生的力。
电场力是物理学中重要的概念之一,它在许多领域都有重要的应用,如电子设备、通讯系统、能源生产等。
本文将从电场的基本概念、电场力的产生和性质、电场力的应用等方面,对电场力的知识点进行总结。
一、电场的基本概念1. 电场的概念电场是指物质周围的空间中存在的一种力场,它是由电荷引起的相互作用力所组成的。
在电场中,电荷会受到电场力的作用,从而产生相应的运动和变化。
2. 电场强度的概念电场强度是描述电场的一个重要物理量,它表示单位正电荷在电场中受到的力的大小和方向。
电场强度的大小和方向决定了电场力的大小和方向,可以通过电场线图形象地表示出来。
3. 电场的特点电场具有以下特点:(1)电场力是以静电作用为基础的,是一种距离相关的力。
(2)电场力是一种矢量力,具有大小和方向。
(3)电场力是一种场力,它是在空间的任意位置都存在的。
二、电场力的产生和性质1. 电荷之间的相互作用电场力是由电荷之间的相互作用产生的。
电荷之间的相互作用是静电作用,它由库伦定律描述,即同号电荷之间的电场力是斥力,异号电荷之间的电场力是引力。
2. 电场力的计算根据库伦定律,可以计算出点电荷之间的电场力大小:\[F = \frac{{k|q_1q_2|}}{{r^2}}\]式中,\(F\)表示电场力的大小,\(k\)为库伦常数,\(q_1\)和\(q_2\)分别为两个电荷的大小,\(r\)为它们的距离。
3. 电场力的性质电场力具有以下性质:(1)电场力是一种相互作用力,它是由两个电荷之间相互作用产生的。
(2)电场力遵循叠加原理,即多个电荷之间的电场力可以相互叠加。
(3)电场力是一种静电力,它与电荷的静电性质有关,不受电荷的运动状态影响。
三、电场力的应用1. 电场力的应用领域电场力在生活和工业中有许多重要的应用,如电子设备、通讯系统、能源生产等。
电场力在这些领域的应用主要包括:(1)静电吸附:利用电场力的作用,可以实现物体的静电吸附,如喷漆、印刷等工艺中常用的电场吸附技术。
高二物理电场力知识点总结归纳
高二物理电场力知识点总结归纳电场力是高中物理学中重要的一个概念,它描述了电荷之间相互作用的力。
通过电场力的研究,我们可以深入了解电荷之间的相互作用以及电场的性质。
下面将对高二物理电场力的知识点进行总结归纳。
一、电荷及其性质1. 电荷的基本性质:电荷分为正电荷和负电荷,同性相斥,异性相吸。
电荷是量子化的,即电荷的最小单位是电子电荷,符号为e,它的大小为1.6×10^-19库仑。
2. 电荷守恒定律:在封闭系统中,电荷的总代数和保持不变。
二、库仑定律1. 库仑定律的表述:两个电荷之间的电场力正比于它们之间的电荷量的乘积,反比于它们之间距离平方。
2. 库仑定律的数学表达式:F = k * |q1 * q2| / r^2,式中F为电场力,q1和q2为电荷量,r为它们之间的距离,k为电场力常数。
3. 库仑定律的性质:电场力与两个电荷量的正负有关,同性电荷之间的电场力为斥力,异性电荷之间的电场力为吸引力。
三、电场的概念及性质1. 电场的定义:电场是指某个区域内的电荷所产生的力场。
对于单位正电荷,在某点产生的电场强度大小为该点处的电场力与单位正电荷的比值。
2. 电场强度的计算:E = F / q,式中E为电场强度,F为电场力,q 为单位正电荷的电荷量。
3. 电场强度的方向:正电荷在电场中的电场力方向与电场强度方向相同,负电荷在电场中的电场力方向与电场强度方向相反。
4. 一点电荷周围的电场强度:一点电荷周围的电场强度大小与距离成反比,方向与距离成正比。
四、电场线与电势1. 电场线的定义:电场线是表示电场强度方向的曲线。
电场线的密度表示电场强度的大小。
2. 电场线的性质:电场线应是从正电荷指向负电荷的方向,并且相互之间不能相交。
3. 电势的定义:电势是描述电场状态的物理量。
单位正电荷放置在某点处所具有的能量称为电势。
4. 电势的计算:电势等于电场力对单位正电荷所做的功除以单位正电荷的电荷量,即V = W / q。
第1讲 电场的力的性质
[选考导航]知识内容考试要求电荷及其守恒定律 c库仑定律 c电场强度 c电势能和电势 c电势差 c电势差与电场强度的关系 c静电现象的应用 b电容器的电容 c带电粒子在电场中的运动 d第1讲电场的力的性质知识排查点电荷、电荷守恒定律1.点电荷有一定的电荷量,忽略形状和大小的一种理想化模型。
2.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。
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:F =k q 1q 2r 2,式中k =9.0×109 N·m 2/C 2,叫静电力常量。
3.适用条件:(1)真空中;(2)点电荷。
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:E =Fq 。
单位:N/C 或V/m 。
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:E =k Qr 2。
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。
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.小题速练1.思考判断(1)任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍( ) (2)相互作用的两个点电荷,电荷量大的,受到库仑力也大( )(3)根据E=Fq可知,电场强度与试探电荷在该处所受的电场力成正比()(4)电场中某点的电场强度方向与负电荷在该点所受电场力方向相反()(5)电场线方向即为带电粒子的运动方向()(6)点电荷产生的电场中,以该点电荷为球心的同一球面上各点电场强度相同()答案(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×2.(2018·湖南长沙模拟)下列说法正确的是()A.库仑定律F=k q1q2r2中k的数值是库仑用油滴实验测得的B.元电荷e的数值是由密立根用扭秤实验测得的C.感应起电和摩擦起电都是电荷从物体的一部分转移到另一部分D.电子的电荷量与电子的质量之比叫做电子的比荷解析静电力常量k的数值是库仑利用扭秤实验测得的,选项A错误;元电荷e 的数值是密立根用油滴实验测得的,选项B错误;感应起电的实质是电荷从物体的一部分转移到另一部分,摩擦起电的实质是电荷从一个物体转移到另一个物体,选项C错误;电子的电荷量与电子的质量之比叫做电子的比荷,选项D正确。
电场的力的性质知识要点
电场的力的性质讲义【考点知识梳理】 一、电场及电场强度 1.静电场(1)电场是存在于电荷周围的一种物质,静电荷产生的电场叫静电场.(2)电荷间的相互作用是通过电场实现的.电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用. 2.电场强度(1)物理意义:表示电场的强弱和方向.(2)定义:电场中某一点的电荷受到的电场力F 跟它的电荷量q 的比值叫做该点的电场强度.(3)定义式:E =Fq .(4)单位:N/C 或V/m .(5)矢量性:电场强度是矢量,正电荷在电场中某点受力的方向为该点电场强度的方向,电场强度的叠加遵从平行四边形定则. 3二、电场线1.电场线的定义:为了直观形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向,在电场中画出一系列的曲线,使曲线上各点的切线方向表示该点的电场强度方向,曲线的疏密表示电场强度的大小.2.几种典型电场的电场线分布(1)正点电荷的电场如图甲所示:电场线由正电荷出发,到无穷远终止. (2)负点电荷的电场如图乙所示:电场线由无穷远出发,到负电荷终止. (3)匀强电场的电场线分布如图丙所示.特点:间隔相等的平行直线. (4)点电荷与带电金属板的电场线的分布如图丁所示.(5)等量同种点电荷和等量异种点电荷的电场要点一电场强度的计算与叠加例1.如图所示,位于正方形四个顶点处分别固定有点电荷A、B、C、D,四个点电荷的带电量均为q,其中点电荷A、C带正电,点电荷B、D带负电,试确定过正方形中心O并与正方形垂直的直线上到O点距离为x的P点处的电场强度的大小和方向.跟踪训练1.在电场强度为E的匀强电场中,取O点为圆心,r为半径作一圆周,在O点固定一电荷量为+Q的点电荷,a、b、c、d为相互垂直的两条直线和圆周的交点.当把一检验电荷+q放在d点恰好平衡(如图所示,不计重力).问:(1)匀强电场电场强度E的大小、方向如何?(2)检验电荷+q放在点c时,受力F c的大小、方向如何?(3)检验电荷+q放在点b时,受力F b的大小、方向如何?要点二电场线的分布特点与应用1.特点(1)不闭合:电场线起始于正电荷(或无穷远处),终止于无穷远处(或负电荷),即电场线不能形成闭合曲线.(2)不中断、不相交:在没有电荷的空间,电场线不中断,两条电场线也不能相交.(3)不是电荷在电场中的运动轨迹:只有当电场线为直线、电荷初速度为零或初速度平行于电场线、电荷仅受电场力作用时,电荷的运动轨迹才与电场线重合.2.应用(1)表示场强的方向:电场线上每一点的切线方向和该点的场强方向一致.(2)比较场强的大小电场线的疏密程度反映了场强的大小,即电场的强弱.同一电场中,电场线越密的地方场强越大,电场线越疏的地方场强越弱.(3)判断电势的高低: 在静电场中,顺着电场线的方向电势越来越低.特别提醒:①.电场线是人为引入的,不是客观存在的.②.虽然电场线是用来描述电场的强弱和方向的,但只根据一条电场线无法判断电场强弱和场源情况.③.沿电场线的方向电势虽然越来越低,但场强不一定越来越小.例2.[多选]如图所示,实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹.粒子先经过M 点,再经过N 点.可以判定( )A .粒子在M 点受到的电场力大于在N 点受到的电场力B .M 点的电势高于N 点的电势C .粒子带正电D .粒子在M 点的速度大于在N 点的速度跟踪训练2.(2010新课标) 静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线ab 为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于P 点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)( )要点三 电场中的动力学问题 1.解答思路2.运动情况反映受力情况 (1)物体静止(保持):F 合=0. (2)做直线运动①匀变速直线运动,F 合=0.②变速直线运动:F 合≠0,且F 合与速度方向总是一致.(3)曲线运动:F 合≠0,F 合与速度方向不在一条直线上,且总指向运动轨迹曲线凹的一侧. (4)F 合与v 的夹角为α,加速运动:0°≤α<90°;减速运动:90°<α≤180°. (5)匀变速运动:F 合=恒量.例3.如图所示,匀强电场方向与水平线间夹角θ=30°,方向斜向右上方,电场强度为E ,质量为m 的小球带负电,以初速度v 0开始运动,初速度方向与电场方向一致.(1)若小球的带电荷量为q =mgE,为使小球能做匀速直线运动,应对小球施加的恒力F 1的大小和方向各如何?(2)若小球的带电荷量为q =2mgE,为使小球能做直线运动,应对小球施加的最小恒力F 2的大小和方向各如何?跟踪训练3.质量都是m的两个完全相同、带等量异种电荷的小球A、B分别用长l的绝缘细线悬挂在同一水平面上相距为2l的M、N两点,平衡时小球A、B 的位置如图甲所示,线与竖直方向夹角α=30°,当外加水平向左的匀强电场时,两小球平衡位置如图乙所示,线与竖直方向夹角也为α=30°,求:(1)A、B小球电性及所带电量Q;(2)外加匀强电场的场强E.。
高二物理电场力知识点总结
高二物理电场力知识点总结电场力是高中物理中的重要知识点,它描述了电荷之间相互作用的力。
在高二物理学习中,我们需要掌握电场力的基本概念、计算电场力的方法以及电场力的应用等内容。
下面将对这些知识点进行总结。
一、电场力的概念电场力是指电荷之间相互作用的力。
根据库仑定律,两个电荷之间的电场力与它们的电荷量之积成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
电场力的方向由两个电荷的性质(同性相斥,异性相吸)决定。
二、电场力的计算1. 对于受力电荷而言:当电荷在电场中受到的电场力为F,电荷的电量为q,电场强度为E,电场力的计算公式为F=qE。
2. 对于电场中的点电荷而言:当电场中存在一个点电荷Q1,与它距离为r的位置存在一个测试电荷Q2时,电场力的计算公式为F=kQ1Q2/r^2,其中k为库仑常数。
3. 对于电场中的连续分布电荷而言:当电场中存在一个电荷分布体密度为ρ(x,y,z)的体积元dV,它与测试电荷Q之间的电场力计算公式为dF=dqE,其中dq为体积元dV内的电荷。
三、电场力的性质1. 电场力是矢量量,具有大小和方向。
2. 电场力是保守力,即与路径无关。
3. 电场力有叠加效应,即多个电荷的电场力可以矢量相加求和。
四、电场力的应用1. 静电平衡:我们可以利用电场力实现静电平衡,例如电荷室中的电荷分布呈等势线分布,保持电荷室内没有电场。
2. 静电力的工作:静电力可以做功,例如将电荷从一个地方移动到另一个地方时,静电力所做的功可以转化为其他形式的能量。
3. 电场力的工程应用:电场力广泛应用于电荷分选、电子加速器、颗粒加速器和激光离子加速器等领域。
综上所述,高二物理学习中的电场力是一个重要的知识点。
我们需要掌握电场力的基本概念、计算公式、性质以及应用。
通过深入理解和掌握电场力的知识,我们可以更好地理解电荷之间相互作用的力的本质,为后续电磁学等领域的学习打下坚实的基础。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
C·最大值 mgtanθ/q;
D·mg/q
1
聚名师
提示:如附图所示,利用三角形法则,很容易判断出 AB 跟速度方向垂直.
规律方法
1、库仑定律的理解和应用
【例 3】如图所示,三个完全相同的金属小球 a、b、c 位于等边三角形的
三个顶点上.a 和 c 带正电,b 带负电,a 所带电量的大小比 b 的小.已
知 c 受到 a 和 b 的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,
它应是
A.F1
B.F2
C.F3
D.F4
【解析】 a 对 c 为斥力,方向沿 ac 连线背离 a;b 对 c 为引力,方向沿
bc 连线指向 b.由此可知,二力的合力可能为 F1 或 F2.又已知 b 的电量比 a 的大,由此又排除掉
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,
不能再用球心距代替 r)。点电荷很相似于我们力学中的质点.
注意:①两电荷之间的作用力是相互的,遵守牛顿第三定律
②使用库仑定律计算时,电量用绝对值代入,作用力的方向根据“同种电荷互相排斥,异种
电荷互相吸引”的规律定性判定。
+
孤立点电荷周围的电场
等量异种点电荷的电场
等量同种点电荷的电场
匀强电场
- - - -
点电荷与带电平板
【例 2】在匀强电场中,将质量为 m,带电量为 q 的小球由静止释放,带电小球的运动轨迹为一
直线,该直线与竖直方向的夹角为 θ,如图所示,则电场强度的大小为( B )
A.有唯一值 mgtanθ/q ; B.最小值是 mgsinθ/q;
4、电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能被消灭,它们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,系统的ห้องสมุดไป่ตู้荷总数是不变的.
注意:电荷的变化是电子的转移引起的;完全相同的带电金属球相接触,同种电荷总电荷量平均
分配,异种电荷先中和后再平分。
二、库仑定律
1. 内容: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。
2. 公式:F=kQ1Q2/r2
k=9.0×109N·m2/C2
3.适用条件:(1)真空中; (2)点电荷.
点电荷是一个理想化的模型,在实际中,当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽
略不计时,就可以把带电体视为点电荷.(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分
失。
三、电场:
1、存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质.电荷间的作用总是通过电场进行
的。
2、电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。
3、电场可以由存在的电荷产生,也可以由变化的磁场产生。 四、电场强度 1.定义:放入电场中某一点的电荷受到的电场力 F 跟它的电量 q 的比值叫做该点的电场强度,表 示该处电场的强弱 2.表达式:E=F/q 单位是:N/C 或 V/m;
当 m1 的加速度为 a 时,m2 的加速度为 2a.
由库仑定律知:a= kq1q2 /m,a/= kq1q2 /m,由以上两式得 a/=a/4
r2
4r 2
答案:2v,2a,a/4
点评:库仑定律中的静电力(库仑力)是两个电荷之间的作用力,是作用力与反作用力,大小相
同,方向相反,在同一直线上,作用在两个物体上,二力属同种性质的力,而且同时产主同时消
【例 1】在光滑水平面上,有两个带相同电性的点电荷,质量 m1=2m2,电量 q1=2q2,当它们从静
止开始运动,m1 的速度为 v 时,m2 的速度为
;m1 的加速度为 a 时,m2 的加速度为
,当 q1、q2 相距为 r 时,m1 的加速度为 a,则当相距 2r 时,m1 的加速度为多少?
解析:由动量守恒知,当 m1 的速度为 v 时,则 m2 的速度为 2v,由牛顿第二定律与第三定律知:
聚名师
电场力的性质
知识目标
一、电荷、电荷守恒定律
1、两种电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。
2、元电荷:一个元电荷的电量为 1.6×10-19C,是一个电子所带的电量。
说明:任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。
3、起电:使物体带电叫起电,使物体带电的方式有三种①摩擦起电,②接触起电,③感应起电。
F1,只有 F2 是可能的.【答案】 B
【例 4】两端开口,横截面积为 S,水平放置的细玻璃管中,有两个小水银滴,封住一段长为 L0
的空气柱,当给小水银滴带上等量的异种电荷时,空气柱的长度为 L, A
B
设当时大气压强为 P0,小水银滴在移动过程中温度不变,小水银滴大
小可忽略不计,试求:
L0
①稳定后,它们之间的相互作用力。②小水银滴所带电量的大小?