精选高中物理静电场知识点总结及题型分析.doc

静电场

一、静电场公式汇总

1、公式计算中的 q、φ的要求

电场中矢量（电场力 F、电场 E）的运算：q 代绝对值

电场中标量（功 W 、电势能 E p、电势差 U AB、电势φ）的运算：q 、φ 代正、负

2、公式：

(1)点电荷间的作用力： F=kQ1Q2/r 2

(2) 电荷共线平衡：Q

外1 Q

外

2 Q

内

Q

外

1

Q

内

Q

外2

．．．

（ 3）电势φA：

φA＝Ep A /q （φA电势 =Ep A电势能 / q 检验电荷量；电荷在电场中某点的电势能与电荷量的比值跟试探电荷无关)

（4）电势能 Ep A：Ep A＝φA

q

（5）电场力做的功 W AB

W=F d =F S COSθ=Eqd

W AB＝E pA－E pB

W AB＝ U AB q（电场力做功由移动电荷和电势差决定，与路径无关）（ 6）电势差 U AB：

U AB＝φA－φB（电场中，两点电势之差叫电势差）

U AB＝W AB / q（W AB电场力的功）

U＝ E d（E数值等于沿场强方向单位距离的电势差）

（ 7）电场强度 E

E=F/q（任何电场）； E kQ / r 2（点电荷电场）；E U /d （匀强电场）

（ 8）电场力： F=E q （9）电容：C Q

（10）平行板电容器： C S U 4 kd

3、能量守恒定律公式

（ 1）、动量定理：物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化 .

公式： F 合 t = mv 2一 mv1(解题时受力分析和正方向的规定是关键)

动量守恒定律：相互作用的物体系统 , 如果不受外力 , 或它们所受的外力之和为零 , 它们的总动量保持不变 . （研究对象：相互作用的两个物体或多个物体）

公式： m1v1 + m 2 v2 = m 1 v 1＇ + m2 v2＇

（ 2）能量守恒

（ 1）动能定理：W合

2 2

E k（动能变化量=1/2 mv2-1/2 mv1)

F合 s对地 cos 1 mv t2 mv02

2

W1 W2 1 mv2 mv2

2 t 0

（ 2）能量守恒定律：系统 E初E末（动能+重力势能+电势能) 4、力与运动（动力学公式）

牛顿第二定律：F合ma

（ 1）匀速直线运动：受力F合0 运动 v s t

（ 2）匀变速直线运动：受力F合ma (缺 )

运动2as v t2 v02 (t)

v t v0 at ( s)

s v0 t 1 at 2 (v t)

2

s v0 v t t (a)

2

（ 3）类平抛运动：仅受电场力 a Eq Uq L

; 复合场

F合m dm

;t a

v0 m

速度位移

+ + U

+

+

水平方向v x v0 L v0t

v0 d

竖直方向v y a t 偏移量 y 1 2 m,q

+

Φ

θy at

2

速度偏向角的正切：

tan v y UqL - - - - v v0 dmv02 L

若加速电场：电场力做功，，

qU 加1

mv02 y

U偏L2

t a n

v y U 偏 L

与 m、 q 无关）则

4 dU 加v0

（y、tan

2 2 dU 加

示波管的灵敏度 : y/U 2=L 2/4dU 1

v2 2 2

圆周运动： 2 r

向向m r m r m

F ma

T

绳子、单轨恰好通过最高点： F向mg ；v min Rg; 杆、双轨最高点：F向0 ; v mi n0 如图所示，从静止出发的电子经加速电场加速后，进入偏转电场．若加速电压为U1、偏转电压为U 2，要使电子在电场中的偏移距离y 增大为原来的 2 倍 (在保证电子不会打到极板上的前提下) ，可选用的方法有

A ．使 U1减小为原来的1/2 ； B．使 U 2增大为原来的 2 倍； C．使偏转电场极板长度增大为原来的 2 倍；

D ．使偏转电场极板的间距减小为原来的1/2

考点名称：带电粒子在电场中的加速

（一）、带电粒子在电场中的直线运动

(1)如不计重力，电场力就①对电场的要求：或是匀1

2

:

是粒子所受合外力，粒子做直线运动时的要求有：

强电场，或不是匀强电场但电场的电场线有直线形状。

②对初始位置的要求：在匀强电场中任一点开始运动都可以，在非匀强电场中带电粒子的初始位

置必须在直线形的电场线上。

③对初速度的要求：初速度或为零，或不为零但与所在的电场线共线。

( 二 ) 、粒子在电场中做直线运动的处理方法有两种：

①将牛顿第二定律与运动学公式结合求解，这种方法只能用在匀强电场中。不考虑重力时，常用的基本方程有：

等 .

②由动能定理求解不涉及时间的问题，这种方法对匀强电场、非匀强电场均适用。不考虑重力时，基本方程为：

需要特别注意：的是式中 U 是质点运动中所经历的始末位置之间的电势差，而不一定等于题目中给定

的电压，如带电粒子从电压为U 的两板中点运动到某一极板上时，经历的电压仅是

三、知识点归纳分析

1、电场强度的大小判断

电场强度 E 的大小：电场线的疏密来判断，电场线越密，E越大；反之则反

E 的方向： 1）电势降低的方向为 E 的方向。

2 ） +q 的受力方向为E的方向（-q的受力反方向）

3 ）电势降低的方向为 E 的方向。

2、电势的大小判断

电场线方向为电势降低的方向

四、考点例题

考点１、电荷间的相互作用：

1 ）库仑定律：

F=kQ 1 Q2/r 2（静电力常量 k=9.0 ×在真空中，两个点电荷间的作用力大小为：

9 2 2

）。

10 N·m/C

2）库仑电荷分配法

（１）两个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

中和再平均分配。

（２）应用库仑定律时要注意：①两带电体均可以看成点电荷②两带电体的电荷量均

以其绝对值代入计算库仑力

例 1．如图所示，在光滑绝缘水平面上放置 3 个电荷量均为q q 0的相同小球，小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接当 3 个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l0 已知静电力常量为 k ，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为

A．5kq 2 B

kq 2 2

D ． l

5kq 2 F23 ． l C ． F 弹

l k0l 2 l 5kq

2k0l 2 F13

2k0 l 2 4k0l 2

解析：最右侧小球受三个力的作用，它们的关系是

q 2

K q2 ，得x 5Kq2

l0 l x

5Kq 2

k0 x K l 2

2l 2

4k0 l

2 l

l 2

4k