1.2电场能的性质

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物理学中的电场与电势

物理学中的电场与电势电场和电势是物理学中重要的概念，它们在电磁学以及其他领域中有着广泛的应用。

本文将着重介绍电场和电势的定义、性质以及它们在实际应用中的意义。

一、电场的定义与性质1.1 电场的定义电场是指电荷在周围产生的一个力场，用于描述电荷之间相互作用的力。

电场的强度可以通过一个测试电荷在该点所受到的力来定义。

1.2 电场的性质（1）电场是矢量场，它具有大小和方向。

（2）电场符合叠加原理，即多个电荷产生的电场可以叠加。

（3）电场强度与距离的关系为反比关系。

二、电势的定义与性质2.1 电势的定义电势是指单位正电荷在电场中放置时所具有的势能。

电势可以用来描述电场的状态，其数值代表了单位正电荷所具有的势能大小。

2.2 电势的性质（1）电势是标量量，即没有方向性。

（2）电势差是指两点之间的电势差异，可以用来描述电场中电荷的移动。

（3）电势差与沿电场路径无关，只与起点和终点的状态有关。

三、电场与电势的关系3.1 电场与电势的关系电场强度与电势的关系可以通过以下公式表示：E = -∇V其中E表示电场强度，V表示电势，∇表示对空间的梯度运算。

四、电场与电势的应用4.1 电场的应用（1）电场在电动力学中有着广泛的应用，可以用于解释电荷之间的相互作用以及产生的力。

（2）电场还应用于电容器、电磁感应等电路中，影响电荷的分布和流动。

4.2 电势的应用（1）电势可以用于计算电场中电荷的势能。

（2）电势差可以用来描述电场中电荷的移动方向和动能的改变。

五、总结电场和电势是物理学中重要的概念，它们描述了电荷之间相互作用的力和势能。

电场是一个矢量场，电势是一个标量量，它们之间存在着一定的关系。

电场和电势在电动力学以及其他领域中都有着广泛的应用，能够帮助我们理解和描述电荷的行为和电路的工作原理。

在日常生活中，我们常常会遇到以电场和电势为基础的各种应用，这些应用对于现代科技的发展和人类的生活起到了重要作用。

（以上内容仅供参考，具体结构和补充内容可以根据需要自行调整，可以增加具体的物理实验、数学推导等内容）。

电势能和机械能的关系

电势能和机械能的关系引言：电势能和机械能是物理学中重要的概念，它们之间存在着紧密的关系。

本文将从电势能和机械能的定义入手，探讨二者的关系，并通过实例解释其应用。

一、电势能的定义和性质：电势能是指带电体在电场中由于位置的不同而具有的能量。

简单来说，电势能是电场对带电体的作用所具有的能量形式。

1.1 电势能的定义：根据电势能的定义，当带电体在电场中发生位移时，电场对其所做的功即为电势能的改变。

电势能的单位是焦耳（J）。

1.2 电势能的性质：（1）电势能与电荷量成正比：电势能与带电体的电荷量成正比，电荷量越大，电势能越大。

（2）电势能与电场强度成正比：电势能与电场强度成正比，电场强度越大，电势能越大。

（3）电势能与位置有关：电势能与带电体的位置有关，位置不同，电势能也不同。

二、机械能的定义和性质：机械能是指物体由于位置和运动而具有的能量。

机械能包括动能和势能两个方面。

2.1 动能的定义和性质：动能是物体由于运动而具有的能量。

动能的大小与物体的质量和速度的平方成正比。

动能的单位是焦耳（J）。

2.2 势能的定义和性质：势能是物体由于位置而具有的能量。

势能的大小与物体的质量、重力加速度和高度成正比。

势能的单位是焦耳（J）。

三、电势能和机械能的关系：电势能和机械能之间存在着密切的联系。

它们均描述了物体由于位置的不同而具有的能量。

3.1 电势能转化为机械能：当带电体在电场中发生位移时，电势能会转化为机械能。

例如，当我们将一个带电体抬高时，抬高的过程中，电势能逐渐增加，而当带电体释放时，电势能转化为动能，使物体具有速度和动量。

3.2 机械能转化为电势能：反之，当物体从高处下落时，机械能逐渐转化为电势能。

例如，当我们将一个物体从高处放下，物体下落的过程中，动能逐渐减小，而当物体接触到地面时，动能完全转化为电势能。

四、电势能和机械能的应用：电势能和机械能的关系在日常生活和科学研究中有着广泛的应用。

4.1 水力发电：水力发电是一种利用水的势能转化为机械能的技术。

高一物理教学大纲

高一物理教学大纲第一章电学基础知识1.1 电荷与电场1.1.1 电荷的性质和基本概念1.1.2 电场的概念和性质1.1.3 电场强度及其计算方法1.2 电势与电势差1.2.1 电势的定义和性质1.2.2 等势面和电势分布1.2.3 电势差的定义和性质1.2.4 电势差的计算方法1.3 电流与电阻1.3.1 电流的概念和性质1.3.2 电流的计算方法1.3.3 电阻的概念和性质1.3.4 电阻的测量方法1.4 欧姆定律与电功率1.4.1 欧姆定律的表达式和应用1.4.2 电功率的概念和计算方法1.4.3 串联和并联电路的电流计算1.4.4 电阻的联结方式第二章磁学基础知识2.1 电磁现象与电磁感应2.1.1 电磁感应现象的概念和实验结果2.1.2 法拉第电磁感应定律的表达式和应用 2.1.3 感应电动势的计算方法2.2 磁场与磁感线2.2.1 磁场的概念和性质2.2.2 磁感线的特点和表示方法2.3 安培定律与电磁感应定律2.3.1 安培定律的表达式和应用2.3.2 电磁感应定律的推导和应用2.3.3 电动势的基本概念和计算方法2.4 电动机和发电机2.4.1 直流电动机的结构和工作原理2.4.2 交流电动机的结构和工作原理2.4.3 发电机的结构和工作原理第三章光学基础知识3.1 光的属性和传播3.1.1 光的本质和性质3.1.2 光的传播速度和光程3.1.3 光的直线传播和反射定律3.2 光的折射与光的色散3.2.1 光的折射定律和折射率3.2.2 光的色散现象和原理3.3 光的透射与光的衍射3.3.1 光的透射现象和透射率3.3.2 光的衍射现象和衍射规律3.3.3 杨氏双缝干涉实验和干涉条纹的特点3.4 透镜和成像原理3.4.1 凸透镜和凹透镜的特点和成像规律3.4.2 光的反射成像和折射成像3.4.3 透镜组的使用和光学仪器的原理第四章力学基础知识4.1 运动学基础知识4.1.1 位移、速度和加速度的定义和计算方法 4.1.2 一维运动和二维运动4.1.3 牛顿运动定律的表述和应用4.2 动力学基础知识4.2.1 动量和冲量的概念和计算方法4.2.2 动量守恒和冲量守恒定律4.2.3 质点系的动量和冲量计算4.3 万有引力和行星运动4.3.1 万有引力和引力定律4.3.2 行星运动的开普勒定律4.4 力与弹性变形4.4.1 弹性力的概念和计算方法4.4.2 弹性势能和弹簧的胡克定律4.4.3 弹性变形与功和能的转化。

高三物理重要知识点总结大全

高三物理重要知识点总结大全第一章：力学1. 力的概念和性质1.1 力的定义1.2 力的性质：大小、方向、作用点1.3 力的分类：接触力、重力、弹力、摩擦力等2. 牛顿运动定律2.1 第一定律：惯性定律2.2 第二定律：加速度与力的关系2.3 第三定律：作用反作用定律3. 物体运动的描述3.1 位移、速度、加速度的定义与关系3.2 平均速度、瞬时速度的计算3.3 加速度与速度变化之间的关系4. 物体的力学性质4.1 质量、重量与密度的定义 4.2 物体的密度与浮力的关系 4.3 物体的惯性与质量的关系5. 平抛运动和斜抛运动5.1 平抛运动的特点与公式推导 5.2 斜抛运动的特点与公式推导 5.3 平抛和斜抛运动的应用第二章：热学1. 温度和热量的概念1.1 温度的定义与测量1.2 热量的概念和传递方式1.3 物质的热平衡与热容量2. 理想气体定律2.1 理想气体状态方程的表达式与应用2.2 理想气体温度与压力的关系2.3 热力学第一定律与理想气体的内能变化3. 热传递3.1 热传递的三种方式：传导、对流、辐射 3.2 热传导的导热定律与应用3.3 热功定理与功率的计算4. 相变与焓变化4.1 相变的概念与分类4.2 相变热的计算4.3 焓变化与物质的热力学性质5. 热力学循环5.1 热机的基本原理与分类5.2 卡诺循环的特点与效率5.3 热力学循环在实际中的应用第三章：电磁学1. 电荷与电场1.1 电荷的性质与电量守恒定律1.2 电场的概念与性质1.3 电场强度与电场线的表示2. 电势与电势能2.1 电势的定义与计算2.2 电势能的概念与计算2.3 电势差与电场强度的关系3. 电容与电容器3.1 电容的定义与计算3.2 并联电容和串联电容的等效电容3.3 电容器在电路中的应用4. 电流与电阻4.1 电流的定义与计算4.2 电阻、电压和电流的关系 4.3 欧姆定律与电阻的影响因素5. 磁场与电磁感应5.1 磁场的产生和性质5.2 安培定律与磁场强度的计算 5.3 法拉第电磁感应定律与应用第四章：光学1. 光的传播与反射1.1 光的传播的直线性与速度 1.2 光的反射定律与镜面成像 1.3 镜子的种类和应用2. 光的折射与透镜2.1 光的折射定律与介质的折射率 2.2 透镜的种类与成像规律2.3 光的色散与光谱的产生3. 光的衍射与干涉3.1 光的衍射现象与衍射角的计算 3.2 光的干涉现象与干涉条纹的解释 3.3 杨氏双缝干涉与薄膜干涉4. 光的偏振与光的波动性4.1 光的偏振现象与偏振角的计算 4.2 德布罗意波与电子的波粒性4.3 光的波粒二象性与波粒对应5. 光学仪器与光的应用5.1 显微镜与望远镜的构造与原理5.2 光的衍射与干涉在实际中的应用5.3 激光与光导纤维的应用结语：以上便是高三物理中一些重要的知识点总结，力学、热学、电磁学和光学都是物理学的基础内容，掌握这些知识点对于理解和应用物理学具有重要意义。

物理课的电动力学教案

物理课的电动力学教案电动力学教案引言：电动力学是物理学的重要分支之一，是研究电荷在电场和磁场中的运动规律。

电动力学的研究对于理解和应用电学现象具有重要意义。

本教案将以电动力学为主题，通过多种教学方法和学习活动，帮助学生深入理解电动力学的基本概念和原理。

一、电场与电场力1.1 引入电场1.1.1 引导学生观察电荷之间的相互作用1.1.2 提出电场的概念，引导学生思考电荷产生的电场对其他电荷的作用力1.2 电场的性质1.2.1 通过实验观察电场的作用方式1.2.2 引导学生总结电场的性质，包括电场强度、电场线等1.3 电场力的计算1.3.1 探究库仑定律的表达式及其意义1.3.2 引导学生运用库仑定律计算电场力大小二、电势与电势差2.1 引入电势的概念2.1.1 提出电势的定义及其与电场力的关系2.1.2 引导学生理解电场与电势的区别和联系2.2 电势差的计算2.2.1 探究电势差的定义及其计算公式2.2.2 引导学生通过实例计算电势差2.3 电势能的转化2.3.1 通过实验观察电势能的转化过程2.3.2 引导学生认识电荷在电场中的势能变化三、电路与电阻3.1 引入电路的概念3.1.1 提出电路的定义及其基本组成3.1.2 引导学生了解电流和电压的关系3.2 电阻的概念与特性3.2.1 探究电阻的特性及其对电流的影响3.2.2 引导学生理解欧姆定律的含义及其计算方法3.3 串联与并联电阻3.3.1 引导学生了解串联与并联电阻的特性和计算方法3.3.2 设计实验让学生观察和验证串并联电阻的规律四、电容与电容器4.1 引入电容的概念4.1.1 提出电容的定义及其与电势差的关系4.1.2 引导学生认识电容器的构造和工作原理4.2 电容的定量表达4.2.1 探究电容的计算公式及其单位4.2.2 引导学生计算电容的大小和电势差的变化4.3 并联与串联电容4.3.1 引导学生了解并联与串联电容的特性和计算方法4.3.2 设计实验让学生观察和验证并串联电容的规律五、磁场与磁场力5.1 引入磁场的概念5.1.1 提出磁场的定义及其与电流的关系5.1.2 引导学生了解磁场力对带电粒子的作用5.2 磁场力的定量表达5.2.1 探究洛伦兹力的表达式及其计算方法5.2.2 引导学生通过实例计算磁场力的大小5.3 磁场对运动带电粒子的影响5.3.1 引导学生理解磁场对带电粒子运动轨迹的影响5.3.2 设计实验让学生观察和验证磁场力对带电粒子运动的影响六、电磁感应与法拉第电磁感应定律6.1 引入电磁感应的概念6.1.1 提出电磁感应的定义及其与磁场变化的关系6.1.2 引导学生了解电磁感应现象和应用6.2 法拉第电磁感应定律的表达6.2.1 探究法拉第电磁感应定律的表达式及其意义6.2.2 引导学生通过实例计算感应电动势的大小6.3 感应电流与楞次定律6.3.1 引导学生了解感应电流的形成和楞次定律的表述6.3.2 设计实验让学生观察和验证感应电流的规律七、电磁波与电磁辐射7.1 引入电磁波的概念7.1.1 提出电磁波的定义及其与电磁感应的关系7.1.2 引导学生认识电磁波的基本属性和分类7.2 电磁波的传播和特性7.2.1 探究电磁波的传播方式和速度7.2.2 引导学生了解电磁波的频率和波长的关系7.3 电磁辐射的影响和应用7.3.1 引导学生了解电磁辐射对人类生活和健康的影响7.3.2 设计实验让学生观察和验证电磁波的传播特性结语：通过本教案的学习，相信学生能够全面理解并掌握电动力学的基本概念和原理，进一步培养学生的物理思维和实验能力。

电场与电势能

电场与电势能电场与电势能是电磁学中重要的概念，它们描述了电荷之间相互作用的特性和能量转化的过程。

在本文中，将详细介绍电场和电势能的概念、性质、计算及应用。

一、电场电场是指电荷在空间中产生的力场，它会对其他电荷施加作用力。

电场以矢量形式表示，用符号E表示。

电场的概念由法拉第首次提出。

1.1 电场概念与特性电场概念指的是空间中各点受到电荷作用的力，可以用电场强度来衡量。

电场强度E定义为单位正电荷所受的力，用矢量表示，其方向与力的方向相同，单位是牛顿/库仑（N/C）。

在静电场中，电场强度大小与电荷量成正比，与距离成反比。

根据库仑定律，两个点电荷之间的电场强度与它们之间的距离平方成反比。

1.2 电场计算方法电场的计算可以使用库仑定律，根据库仑定律，两个电荷之间的力与它们之间的距离平方成反比。

电场强度的计算公式为：E = k * (Q/r^2)其中，E为电场强度，k为库仑常数，Q为电荷量，r为距离。

1.3 电场的应用电场的应用非常广泛。

在生活中，我们常见的例子是静电吸附，如梳子梳头后发生的现象。

在科技领域，电场被广泛应用于静电除尘、电子束刻蚀等领域。

二、电势能电势能是电荷由于自身位置而具有的能量，它描述了电荷在电场中的状态和能量变化的过程。

电势能的概念由法拉第首次提出。

2.1 电势能概念与特性电势能是描述电荷与电场相互作用的能量。

在电场中，电荷由于位置而具有电势能。

电势能以标量形式表示，用符号U表示，单位是焦耳（J）。

电势能与电荷量、电场强度和位置有关。

电势能的计算公式为：U = q * V其中，U为电势能，q为电荷量，V为电势。

2.2 电势能与电势的关系电势是电势能的单位正电荷所具有的电势能，它是描述电场中点电荷的势能的物理量。

电势以标量形式表示，用符号V表示，单位是伏特（V）。

电势能与电势的关系可以通过以下公式表示：U = q * V2.3 电势能的转化电势能可以通过电场中电荷的移动而转化为其他形式的能量。

专题47 电场能的性质和电场中φ-x、Ep-x、E-x三种图像(解析版)

2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题47 电场能的性质和电场中φ-x、Ep-x、E-x三种图像特训目标特训内容目标1 电势、电势能和电势差（1T—4T）目标2 等势面（5T—8T）目标3 匀强电场中电势差和电场强度的关系（9T—12T）目标4 φ-x图像（13T—16T）目标5 E-x图像（17T—20T）p目标6 E-x图像（21T—24T）一、电势、电势能和电势差1．一个带负电的粒子从x＝0处由静止释放，仅受电场力作用，沿x轴正方向运动，加速度a随位置变化的关系如图所示，x2－x1＝x3－x2可以得出（）A．在x1和x3处，电场强度相同B．从x1到x3过程中，电势先升高后降低C．粒子经x1和x3处速度等大反向D．粒子在x2处电势能最大【答案】B【详解】A ．由牛顿第二定律qE ＝ma 可知在x 1和x 3处，电场强度大小相等，方向相反，A 错误；B ．根据图像可知，从x 1到x 3过程中，粒子先加速后减速，所以电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增大，x 2处，电势能最小，根据E p ＝qφ可知，粒子带负电，所以电势先升高后降低，B 正确，D 错误；C ．根据运动学公式v 2＝2ax 可知，a -x 图像的面积表示22v ，所以粒子经x 1和x 3处速度大小相等，方向相同，C 错误。

故选B 。

2．如图所示，a 、b 、c 、d 为正方形的四个顶点，在a 、c 两点分别固定一电荷量为q +的点电荷，在d 点固定一电荷量为q -的点电荷。

现将另一电荷量为q -的点电荷P 从无穷远处移动到b 点并固定，移动该电荷过程中电场力做功为W ，之后将固定在c 点的点电荷移走，规定无穷远处电势为0，下列说法错误．．的是（）A ．未移入点电荷P 前，b 点的电势为W qB ．将c 点的点电荷移走后，c 点的电势为W q C ．若将另一带电量为2q +的点电荷从无穷远处移动到c 点，电场力做功为2WD ．若将另一带电量为2q +的点电荷固定在c 点，O 点的电场强度方向指向a 点【答案】B【详解】A ．根据电势的定义可知，电场中某点的电势为将试探电荷从该点移动到0电势点处电场力做的功与点电荷电量的比值，因此未移入点电荷P 前，b 点的电势为b W W q qϕ-==-选项A 正确；B ．根据对称性可知，移走c 点的点电荷的过程中电场力做功为W -，可知移走后c 点的电势为W q-，选项B 错误； C ．将另一带电量为2q +的点电荷从无穷远处移动到c 点，电场力做功2W W '=选项C 正确； D ．将另一带电量为2q +的点电荷固定在c 点，根据矢量叠加原理可知，因bd 两点的负电荷在O 点的合场强为零，则ac 两处的电荷在O 点的电场强度方向指向a 点，选项D 正确。

电场与电势的合成与分解

电场与电势的合成与分解电场和电势是电学中非常重要的概念，它们描述了电荷之间相互作用的力和能量。

在电学中，电场是指由电荷所产生的力的作用区域，而电势则是描述电荷所处位置的势能。

本文将详细探讨电场与电势的合成与分解。

一、电场的合成与分解1.1 电场的合成电场合成是指由多个电荷所产生的电场的叠加效应。

根据库伦定律，每个电荷都会在空间中产生电场，它的大小与电荷的量成正比，与距离的平方成反比。

因此，当有多个电荷共同存在时，它们各自产生的电场将叠加在一起，形成总电场。

以两个电荷为例，设电荷1的电场强度为E1，电荷2的电场强度为E2，它们分别与某点的距离分别为r1和r2。

根据叠加原理，两个电荷的电场合成公式为：E = E1 + E2其中，E表示总的电场强度。

同理，当有更多的电荷时，可以通过求和的方式计算总电场的强度。

这种电场的合成可以形象地表示为矢量的叠加，根据矢量的几何性质，可以得出合成电场的方向和大小。

1.2 电场的分解电场的分解恰好与合成相反，它是将总电场拆分为多个部分电场的过程。

对于一个电荷而言，它所处的位置上的电场包含了来自其他电荷的作用。

通过电场的分解，可以将电场的强度分解为各个电荷分别产生的电场强度。

以两个电荷为例，总电场的强度E可以分解为两个电荷各自的电场强度E1和E2，分别与它们所产生的电场方向相同。

分解电场还可以根据电荷与某点的距离来计算各个部分电场的强度。

二、电势的合成与分解2.1 电势的合成电势的合成是指由多个电荷所产生的电势的叠加效应。

与电场不同，电势是由电荷所处位置的势能差产生的，它描述了电荷在电场中具有的势能水平。

电势的合成可以通过对电势进行代数求和得到。

设有两个电荷，电荷1的电势为V1，电荷2的电势为V2。

它们分别与某点的距离为r1和r2。

则两个电荷的电势合成公式为：V = V1 + V2其中，V表示总的电势。

类似于电场，电势的合成同样适用于多个电荷。

通过求和计算各个电荷电势的代数和，可以得到总的电势。

2022物理第八章静电场第2节电场能的性质学案

第2节电场能的性质必备知识预案自诊知识梳理一、静电力做功和电势能1。

静电力做功（1）特点：静电力做功与无关,只与电荷量和电荷移动过程始、末位置间的电势差有关。

①(2）计算方法①W=qEd，只适用于匀强电场,其中d为带电体在沿的位移.②W AB=qU AB，适用于。

2。

电势能(1）定义:电荷在电场中具有的,称为电势能.(2）说明:电势能具有相对性，通常取无穷远或大地为电势能零点。

3。

静电力做功与电势能的关系（1)静电力做的功等于电荷,即W AB=Ep E −E pE。

(2）通过W AB=E pE −E pE可知:静电力对电荷做多少正功，电荷电势能就减少多少;静电力对电荷做多少负功,电荷电势能就增加多少.（3)电势能的大小:由W AB=Ep E −E pE可知,若令Ep E=0，则E pE=W AB，即一个电荷在电场中某点具有的电势能，数值上等于将电荷从该点移到零势能位置过程中静电力所做的功。

二、电势、等势面1。

电势（1）定义:电荷在电场中某一点的与它的的比值。

（2)定义式：φ=E pE(3）相对性：电势具有相对性,同一点的电势因的选取不同而不同.②②注:电势是标量,有正负之分，其正(负）表示该点电势比零电势高(低）。

2。

等势面(1)定义:电场中的各点构成的面.（2)等势面的特点①等势面一定与电场线,即与电场强度的方向.②在上移动电荷时电场力不做功。

③电场线总是从的等势面指向的等势面.④等差等势面越密的地方电场强度越，反之越.三、电势差1.定义:电荷在电场中,由一点A移到另一点B时,电场力所做的功W AB与移动的电荷的电荷量q的比值。

2.定义式:U AB=E EE。

③E3.影响因素电势差U AB由决定,与移动的电荷q及电场力做的功W AB,与零势点的选取。

4。

电势差与电势的关系:U AB=,U AB=—U BA。

5。

匀强电场中电势差与电场强度的关系(1)电势差与电场强度的关系式：，其中d为电场中两点间的距离。

电磁场复合场[详细讲解]

复合场三种场力的特点1.1重力的特点：其大小为mg ，方向竖直向下；做功与路径无关，与带电粒子的质量及起、讫点的高度差有关1.2电场力的特点：大小为qE ，方向与E 的方向及电荷的种类有关；做功与路径无关，与带电粒子的带电量及起、终点的电势差有关1.3洛伦兹力的特点：大小与带电粒子的速度、磁感应强度、带电量及速度与磁感应强度间的夹角有关，方向垂直于B 和V 决定的平面；无论带电粒子在磁场中做什么运动，洛伦兹力都不做功电场与磁场分开的题型：【例1】如图9所示，空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场．左侧匀强电场的场强大小为E 、方向水平向右，电场宽度为L ；中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里．一个质量为m 、电量为q 、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O 点由静止开始运动，穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后，又回到O 点，然后重复上述运动过程．求：（1）中间磁场区域的宽度d ;（2）带电粒子从O 点开始运动到第一次回到O 点所用时间t.【例2】如图所示，在坐标系Oxy 的第一象限中在在沿y 轴正方向的匀强电场，场强大小为E 。

在其它象限中在在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，A 是y 轴上的一点，它到坐标原点O 的距离为h ；C 是x 轴上的一点，到O 点的距离为l ，一质量为m 、电荷量为q 的带负电的粒子以某一初速度沿x 轴方向从A 点进入电场区域，继而通过C 点进入磁场区域，并再次通过A 点，此时速度方向与y 轴正方向成锐角。

不计重力作用。

试求：（1）粒子经过C 点时速度的大小和方向；（2）磁感应强度的大小B 。

【例3】如图，在宽度分别为1l 和2l的两个毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面向里，电场方向与电、磁场分界线平行向右。

一带正电荷的粒子以速率v 从磁场区域上边界的P 点斜射入磁场，然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场，最后从电场边界上的Q 点射出。

电场第2课时

第2课时电场的能的性质（2012-11-28）【知识梳理】1．电场力做功的特点(1)在电场中移动电荷时，电场力做功与________无关，只与____________有关，可见电场力做功与________做功相似．(2)在匀强电场中，电场力做的功W ＝________，其中d 为沿________________的位移．2．电势能(1)定义：电荷在电场中具有的势能．电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到__________位置时电场力所做的功．(2)电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于________________________，即W AB ＝____________.(3)电势能的相对性：电势能是相对的，通常把电荷在离场源电荷____________的电势能规定为零，或把电荷在________表面上的电势能规定为零．3．电势(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值．(2)定义式：φ＝____________.(3)电势是标量，其大小有正负之分，其正(负)表示(4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因__________的选取的不同而不同．(5)沿着电场线方向电势逐渐．4．电势差：U AB ＝________.单位：伏(V)．5．电势差与电场强度的关系：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿____________方向的距离的乘积．即U ＝Ed ，也可以写作E ＝U d. 6．等势面(1)定义：电场中____________的各点构成的面．(2)特点：①电场线跟等势面________，即场强的方向跟等势面________．②在________上移动电荷时电场力不做功．③电场线总是从__________的等势面指向__________的等势面．④等差等势面越密的地方电场强度________；反之________．考点一电势高低及电势能大小的判断:例1．某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是A ．c 点场强大于b 点场强B ．a 点电势高于b 点电势C ．若将一试探电荷+q 由a 点释放，它将沿电场线运动到b 点D ．若在d 点再固定一点电荷-Q ，将一试探电荷+q 由a 移至b 的过程中，电势能减小跟踪训练1-1如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN 为两电荷连线的中垂线，a 、b 、c 三点所在直线平行于两电荷的连线，且a 和c 关于MN 对称、b 点位于MN 上，d 点位于两电荷的连线上．以下判断正确的是( )A ．b 点场强大于d 点场强B ．b 点场强小于d 点场强C ．a 、b 两点间的电势差等于b 、c 两点间的电势差D ．试探电荷＋q 在a 点的电势能小于在c 点的电势能跟踪训练1-2．如图所示，在x 轴上关于原点O 对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q 和-Q ，x 轴上的P 点位于-Q 的右侧．下列判断正确的是 A ．在x 轴上还有一点与P 点电场强度相同 B ．在x 轴上还有两点与P 点电场强度相同C ．若将一试探电荷+q 从P 点移至O 点，电势能增大D ．若将一试探电荷+q 从P 点移至O 点，电势能减小跟踪训练1-3. 如图所示，某区域电场线左右对称分布，M 、N 为对称线上的两点．下列说法正确的是A. M 点电势一定高于N 点电势B. M 点场强一定大于N 点场强C. 正电荷在M 点的电势能大于在N 点的电势能D. 将电子从M 点移动到N 点，电场力做正功考点二电场力做功及电场中的功能关系例2 竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m 的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F 将小球向下压至某位置静止．现撤去F ，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W 1和W 2，小球离开弹簧时速度为v ，不计空气阻力，则上述过程中 ( )A ．小球与弹簧组成的系统机械能守恒B ．小球的重力势能增加－W 1C ．小球的机械能增加W 1＋12m v 2 D ．小球的电势能减少W 2跟踪训练2-1 如图6所示，真空中的匀强电场与水平方向成15°角，AB 直线垂直匀强电场E .现有一质量为m 、电荷量为＋q 的小球在A 点以初速度大小为v 0方向水平向右抛出，经时间t 小球下落到C 点(图中未画出)时速度大小仍为v 0，则小球由A 点运动到C 点的过程中，下列说法正确的是 ( )A ．小球的电势能减小B ．电场力对小球做功为零C ．小球的机械能一定减小D ．C 可能位于AB 直线的左侧考点三带电粒子在电场中做曲线运动时，能的转化与守恒例3 三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10 V 、20 V 、30 V ．实线是一带负电荷的粒子仅在电场力的作用下在该区域内运动的轨迹，对于轨迹上的a 、b 、c 三点，下列说法中正确的是 ( )A ．带电粒子一定是先经过a ，再到b ，然后到cB ．带电粒子在三点所受电场力的大小F b >F a >F cC ．带电粒子在三点动能E k c >E k a >E k bD ．带电粒子在三点电势能的大小相等跟踪训练3-1．图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a 、b 点时的动能分别为26 eV 和5 eV .当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－8 eV，它的动xO能应为()A．8 eV B．13 eV C．20 eV D．34 eV跟踪训练3-2．如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子．运动轨迹如图中虚线所示．则()A．a一定带正电，b一定带负电B．a的速度将减小，b的速度将增加C．a的加速度将减小，b的加速度将增加D．两个粒子的电势能一个增加一个减小跟踪训练3-3 如图所示，在圆心处固定一正点电荷Q，大圆半径是小圆半径的2倍，一检验电荷q在Q的电场中由点M向点R运动．其运动轨迹为曲线MNR，下列说法中正确的是A．N点的电势低于M点电势B．N点电场强度是M点电场强度的2倍C．检验电荷q在N点的加速度是在M点加速度的4倍D．检验电荷q在M点的电势能大于在R点的电势能【课后练习】1．(2010·全国卷Ⅰ·16)关于静电场，下列结论普遍成立的是() A．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低B．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向D．将正点电荷从场强为零的点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零2．某静电场的电场线分布如图1所示，一负点电荷只在电场力作用下先后经过场中的M、N两点，过N点的虚线是电场中的一条等势线，则A．M点的电场强度小于N点电场强度B．M点的电势低于N点的电势C．负点电荷在M点的电势能小于在N点的电势能D．负点电荷在M点的动能小于在N点的动能3．如图，MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线．一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论正确的是() A．带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小B．负点电荷一定位于M点左侧C．带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能D．带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度4．如图，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a和c关于MN对称、b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上．以下判断正确的是()A．b点场强大于d点场强B．b点场强小于d点场强C．a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差D．试探电荷＋q在a点的电势能小于在c点的电势能5．将一正电荷从无限远处移入电场中M点，静电力做功W＝6×10－9 J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无限远处，静电力做功W2＝7×10－9 J，则M、N两点的电势φM、φN，有如下关系()A．φM＜φN＜0 B．φN＞φM＞0C．φN＜φM＜0 D．φM＞φN＞06.如图在绝缘的斜面上方，存在着匀强电场，电场方向平行于斜面向上，斜面上的带电金属块在平行于斜面的力F作用下沿斜面移动．已知金属块在移动的过程中，力F做功32 J，金属块克服电场力做功8 J，金属块克服摩擦力做功16 J，重力势能增加18 J，则在此过程中金属块的A．动能减少10 J B．电势能增加24 JC．机械能减少24 J D．内能增加16 J7.如图9所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，∠ABC＝∠CAB＝30°，BC＝2 3 m，已知电场线平行于△ABC所在的平面，一个带电荷量q＝－2×10－6C的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加了1.2×10－5 J，由B移到C的过程中电场力做功6×10－6 J，下列说法正确的是A．B、C两点的电势差U BC＝3 VB．A点的电势低于B点的电势C．负电荷由C点移到A点的过程中，电势能增加D．该电场的场强为1 V/m8．(2011烟台一模单科)如图所示，虚线a、b、c为三个同心圆，圆心处为一个点电荷．现从b、c之间一点P以相同的速率发射两个质量和电荷量大小都相等的带电粒子，分别沿PM、PN运动到圆周c上的M、N两点，以下判断正确的是( )A．两粒子带同种电荷B．两粒子带异种电荷C．到达M、N时两粒子速率仍相等D．到达M、N时两粒子速率v M> v N9．(2011枣庄一模)在电荷量分别为+2q和-q的两个点电荷形成的电场中，电场线分布如图所示．在两点电荷连线的中垂线上有a、b两点，则以下说法正确的是A．a点的电势等于b点的电势B．a点的电场强度大于b点的电场强度C．将负试探电荷从a点向b点移动的过程中电场力做正功D．负试探电荷在a点具有的电势能比在b点具有的电势能小10．一长为L的细线，上端固定，下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球，处于如图10所示的水平向右的匀强电场中．开始时，将线与小球拉成水平，然后释放，小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角时，小球到达B点速度恰好为零．试求：(1)A、B两点的电势差U AB；(2)匀强电场的场强大小；(3)小球到达B点时，细线对小球的拉力大小．。

高二物理(选修3-1)第一章-静电场-全章复习资料

高二物理(选修3-1)第一章静电场1.1 库仑定律1．电荷：自然界中只存在两种电荷，即正电荷和负电荷．用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷为正电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷为负电荷．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．2．电荷量：电荷量是指物体所带电荷的多少．单位是库仑，字母为“C”．物体不带电的实质是物体带有等量的异种电荷．3．元电荷：电子所带电荷量e =1.6⨯10-19C ，全部带电体的电荷量都是e 的整数倍，因此电荷量e 称为元电荷．4．点电荷：点电荷是一种志向化的模型，当带电体的尺寸比它们之间的距离小得许多，以致带电体的大小、形态对相互作用力影响不大时，这样的带电体就可以看做点电荷．5．物体带电方法：（1）摩擦起电；（2）感应起电；（3）接触起电．6．电荷守恒定律：电荷既不能创建，也不能歼灭，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，在转移过程中电荷总量保持不变．7．库仑定律：（1）适用条件：① 真空中，②点电荷（2）公式：221rQ Q k F = 说明：①两个点电荷间的相互作用力是一对作用力与反作用力，不论两个带电体的电量是否相等，甚至相差悬殊，但它们间的作用力肯定大小相等、方向相反，并与它们的质量无关．②匀称带电的圆球、圆板、圆环，等效为电荷都集中在球心、圆心．③微观粒子（如电子、质子）间的万有引力比它们之间的库仑力小得多，万有引力通常忽视不计，电荷在电场中受力分析时，一般状况下物体的重力不计．1.2 电场强度电场力的性质1．电场：（1）电场：带电体四周存在的一种物质，是电荷间相互作用的媒体．它是一种看不见的客观存在的物质．它具有力的特性和能的特性．（2）电场最基本的性质：对放入电场中的电荷由电场力的作用．（3）电场力：放入电场中的电荷受到电场的力的作用，此力叫电场力．2．电场强度E ：描述电场力的性质的物理量（1）定义：放入电场中某点的电荷所受电场力与此电荷所带电荷量的比值，叫电场强度．（2）定义式：q F E /=．（3）物质性：电场是电荷四周客观存在的物质，电荷之间的相互作用力通过电场而发生．（4）客观性：场强是描述电场力的性质的物理量，只由电场本身确定．电场中某点的场强与检验电荷的电性和电量q 无关，与检验电荷所受的电场力F 无关，即使无检验电荷存在，该点的场强依旧是原有的值．（5）矢量性：电场中某点的电场强度方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向．与放在该点的负电荷受的电场力的方向相反．（6）场强大小推断：a ．依据电场力推断：q F E /=b ．依据电场线推断：只与电场线疏密有关，与电场线方向无关．c ．依据匀强电场中电势差推断：E=U/d（7）电场强度的计算：q F E /=（定义式，普遍适用）2rQ kE =（用于真空中点电荷形成的电场） U/d E =（用于匀强电场） 3．电场线：在电场中画出一系列从正电荷动身到负电荷终止的曲线，使曲线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一样，这些曲线就叫做电场线．（1）电场线是为了形象地表示电场的方向和强弱引入的假想线，它不是电场中实际存在的线．电场线也不是电荷在电场中运动的轨迹．（2）电场线的疏密表示场强的大小，电场线越密的地方，其场强就越大．（3）电场线上某点的切线方向即该点的场强力向，也就是正电荷在该点所受电场力的方向．（4）静电场的电场线是不闭合的曲线，总是从正电荷(或无穷远处)发出，终止于负电荷(或无穷远处)．在没有电荷的地方电场线不会中断，也不会相交．正电荷肯定要发出电场线，负电荷肯定要接收电场线．（5）电场线不会相交或相切．4．电场的叠加：同时存在几个产生电场的场源时，电场中某点的合场强是各场源单独在该点产生场强的矢量和．1.3 电势电场能的性质1．电势差U AB ：（1）定义：电荷在电场中，由一点A 移动到另一点B 时，电场力所做的功与移动电荷电荷量的比值W AB /q ，叫做A 、B 两点间的电势差，用U AB 表示．（2）定义式：U AB =W AB /q ．（3）电势差是标量，但有正负，正负表示电势的凹凸．2．电势φ：描述电场能的性质的物理量（1）定义：电势实质上是和标准位置的电势差．即电场中某点的电势，在数值上等于把单位正电荷从某点移到标准位置（零电势点）时电场力所做的功．（2）定义式：φA =U A∞= W A∞/q ．（3）电势是标量，但有正负，正负表示该点电势比零电势点高还是低．（4）电势凹凸推断：a ．依据移动检验电荷做功推断：移动正电荷电场力做正功(负功)时，电势着陆(上升)；移动负电荷电场力做正功(负功)时，电势上升(着陆)．b ．依据电场线推断：沿着电场线方向，电势越来越低，逆着电场线方向电势越来越高．c ．依据场源电荷推断：离正电荷越近，电势越高，离场源负电荷越近，电势越低．d ．依据电势差推断：AB U >0，则A 点电势比B 点高；AB U <0，则A 点电势比B 点低．3．电势能E P ：（1）电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能量叫电荷的电势能．（2）电势能是标量．（3）电场力做功与电势能的变更的关系：电场力对电荷做正功，电荷的电势能削减，做功量等于电势能的削减量；电场力对电荷做负功，电荷的电势能增加，做功量等于电势能的增加量，即W电=－△E P （类比于W G =－△E P ）．4．电场力做功的计算：（1）依据电势能的变更与电场力做功的关系计算：即W 电=－△E P ．（2）应用公式W AB =qU AB 计算：①正负号运算法：依据符号规约把电量q 和移动过程的始、终两点的电势差U AB 的值代入公式W AB =qU AB ．②肯定值运算法：公式中的q 和U AB 都取肯定值代入计算，功的正负再另推断：当正（或负）电荷从电势较高的点移动到电势较低的点时，是电场力做正功（或电场力做负功）；当正（或负）电荷从电势较低的点移动到电势较高的点时，是电场力做负功（或电场力做正功）．5．等势面：（1）定义：电场中电势相同的点构成的面叫做等势面．（2）等势面的特点：①等势面是为了形象描述电场中各点电势凹凸分布而引入的假想图，不是电场中实际存在的面．②同一等势面上各点间的电势差为零，电荷在等势面上移动时电场力不做功．③电场线垂直于等势面，并指向电势降低最快的方向．④等势面不相交．⑤电场强度较大的地方，等差的等势面较密．⑥电场线的描绘：利用电场线和等势面的垂直关系，先描绘出电场中的等势面，再画出电场线．6．匀强电场中场强和等势面的关系：在匀强电场中，沿着场强方向的两点间的电势差等于电场强度跟这两点间距离的乘积，即U =Ed ，也可理解为：在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿场强方向上单位长度的电势着陆，即E =U/d ．1.4 电容器带电粒子在电场中的运动1．电容器、电容（1）电容器：两个彼此绝缘又相互靠近的导体可构成一个电容器．（2）电容：描述电容器容纳电荷本事的物理量．①定义：电容器所带的电荷量Q （一个极板所带电荷量的肯定值）与两个极板间电势差U 的比值，叫做电容器的电容． ②定义式：U Q U Q C ∆∆==．电容C 由电容器本身的构造因素确定，与电容器所带电量Q 和充电电压U 无关．③单位：1F=106μF=1012pF④几种电容器（a ）平行板电容器：平行板电容器的电容跟介电常数ε成正比，跟正对面积S 成正比，跟两板间的距离d 成反比，即kdS C πε4=．带电平行板电容器两极板间的电场可认为是匀强电场，板间场强为U/d E =．（b ）固定电容器、可变电容器、电解电容器．电解电容器接入电路时应留意其极性．2．带电体在电场中的运动（1）平衡（静止或匀速）：仅在电场力和重力作用下满意mg qE =（2）加速（1）能量：在任何电场中，若只有电场力做功，有21222121mv mv qU -=．（2）动力学：在匀强电场中，若只有电场力作用，带电体做匀变速运动，其加速度为mEq a =．（3）偏转当不计重力的带电粒子以肯定初速垂直电场方向进入匀强电场时，粒子的运动为类平抛运动，其轨迹是抛物线．当带电粒子的质量为m ，电量为q ，两平行金属板板长为l ，距离为d ，板间电压为U ，当带电粒子以初速v 0平行于两板进入电场时，两板间的场强为dU E =．在垂直于场强方向上，粒子做匀速直线运动：t v x v v 0x ==,0．在平行于场强方向上粒子做初速度为零的匀加速直线运动：m qE a =，221,t mqE y t m qE v y ==．离开电场时，粒子在板间的运动时间为0v l t =﹔ 沿电场力方向上的位移为;2212022mdv qUl at y == 速度方向上的偏转角为φ，200tan mdv qUl v v y==φ．（4）圆周运动带电粒子在点电荷形成的径向辐射状分布的静电场中，可做匀速圆周运动．如氢原子核外电子的绕核运动．此时有rv m r Qqk 22=． 3．示波器：（1）构造：示波器的核心部件是示波管，它由电子枪、偏转电极、荧光屏组成．（2）示波管的基本工作原理：利用两组正交的偏转极板，可以限制电子打在荧光屏上的位置．示意图如右：两组偏转电极分别限制电子在水平、竖直方向的偏转．一般在水平偏转电极上加扫描电压（从左向右周期性扫描），在竖直偏转电极上加须要探讨的信号．（3）示波器面板开关与旋钮的作用：如图2-1-1所示为J2459型示波器的面板．①是辉度调整旋钮，标以“☼”符号，用来调整光点和图像的亮度．顺时针旋转旋钮时，亮度增加．②是聚焦调整旋钮“⊙”，③是协助聚焦调整旋钮“○”，这两个旋钮协作着运用，能使电子射线会聚，在荧光屏上产生一个小的亮斑，得到清楚的图像．往下是电源开关和指示灯，用后盖板上的电源插座接通电源后，把开关扳向“开”的位置，指示灯亮，经过一两分钟的预热，示波器就可以运用了．荧光屏下边第一行中，④是竖直位移旋钮，⑤是水平位移旋钮，分别用来调整图像在竖直方向和水平方向的位置．它们中间的两个旋钮是“Y 增益”和“X 增益”旋钮，分别用来调整图像在竖直方向和水平方向的幅度，顺时针旋转时，幅度增大．中间一行左边的大旋钮是衰减调整旋钮，它有1、10、100、1000四挡，最左边的“1”挡不衰减，其余各挡分别可使输入的电压衰减为原来的1/10、1/100、1/1000．运用它可以使图像在竖直方向的幅度减小为前一挡的1/10，最右边的正弦符号“～”挡不是衰减，而是由示波器内部供应竖直方向的沟通信号电压，可用来视察正弦波形或检查示波器是否正常工作．中间一行右边的大旋钮是扫描范围旋钮，也有四挡，可以变更加在水平方向的扫描电压的频率范围，左边第一挡是10～100Hz，向右旋转每上升一挡，扫描频率都增大10倍，最右边的是“外X”挡，运用这一挡时，机内没有加扫描电压，水平方向的电压可以从外部输入．中间的小旋钮是扫描微调旋钮，它可以在初定的频率范围内，进行连续微调，得到一确定的频率．顺时针转动时频率连续增加．底下一行中间的旋钮“Y输入”、“X输入”和“地”分别是竖直方向、水平方向和公共接地的输入接线柱．左边的“DC、AC”是竖直方向输入信号的直流、沟通选择开关，置于“DC”位置时，所加的信号电压是干脆输入的；置于“AC”位置时，所加信号电压是通过一个电容器输入的，它可以让沟通信号通过而隔断直流成分．右边的“同步”也是一个选择开关，置于“+”位置时，扫描由被测信号正半周起同步，置于“－”位置时，扫描由负半周起同步．这个开关主要在测量较窄的脉冲信号时起作用，对于正弦波、方波等，无论扳到“+”或“－”，都能很好地同步．对测量没有影响．。

2019版高考物理大一轮复习第六章静电场第2讲电场能的性质课件

与电势的高低，故A正确，B、C错误；
电荷在匀强电场中做匀变速运动，在相同时间内速度的变化量相同，故
D错误.
解析答案
变式6 (2016·浙江10月学考·8)如图7为某一电场的电场线，M、N、P为电场线上的三个点，M、N是同一电场线上的两点.下列判断正确的
√A.M、N、P三点中N点的场强最大
B.M、N、P三点中N点的电势最高 C.负电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 D.正电荷从M点自由释放，电荷将沿电场线运动到N点
√D.负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加
解析电势是相对量，其大小与零电势点的选取有关，沿同一电场线方向上的各点电势逐渐降低，故A、B、C均错误；负电荷所受电场力方向与电场线方向相反，故沿电场线方向移动负电荷时电场力做负功，电势能增加，D正确.
解析答案
三、电势差
1.定义式
WAB
UAB＝ q
D.与地面发生摩擦，在运输车上积累电荷
图1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
答案
2.某带电粒子只在电场力作用下从A点运动到B点,电场力做功3×10－2 J，则
A.该粒子的动能减少了3×10－2 J
√B.该粒子的电势能减少了3×10－2 J
C.该粒子在A处时一定具有3×10－2 J的电势能
D.粒子从M向N运动过程中电势能先减小后增大
图13
解析答案
变式10 如图14是位于x轴上某点的电荷在虚线PQ右侧的电势φ随x变化
的图线，a、b是x轴上的两点，过P点垂直于x轴的虚线PQ和x轴是该曲线
的渐近线，则以下说法正确的是
A.可以判断出OP间的各点电势均为零
B.可以判断出a点的电场强度小于b点的电场强度

电场的概念和性质

电场的概念和性质电场是电荷在空间中产生的一种力场，是由带电粒子或物体引起的电荷间相互作用的结果。

电场包括场强和场线两个方面的内容。

本文将详细介绍电场的概念和性质，以加深对电场的理解。

一、电场的概念1.1 电场的定义电场是指在空间中某一点处，由于周围带电粒子或物体所带电荷产生的力的作用，即力场。

电场是矢量场，用E表示，其方向与电场力作用的力的方向相同。

1.2 电场的特征电场力是不接触力，可以作用在距离带电粒子或物体很远的其他粒子或物体上。

电场可以通过场线的形式来描绘，场线表示了电场力的方向和强度。

二、电场的性质2.1 电场的叠加性如果在某一点处有多个电荷同时存在，则由于电场力是矢量叠加，各个电荷产生的电场力矢量可以按照几何矢量相加法则求和，从而得到该点处的合成电场力。

2.2 电场的超位置原理在电荷位置不变的情况下，只需知道各个电荷的电量分布，就可以根据超位置原理求出电场的分布情况。

即电荷在空间中的分布对电场有决定性作用。

2.3 电场的运动规律电场中的带电粒子在电场力的作用下具有加速度，加速度的大小与带电粒子所受电场力的大小成正比。

带电粒子受力时，会沿着电场力的方向运动。

2.4 电场的独立性在电场中放入一个带电粒子，该带电粒子所受的电场力不会受到其他带电粒子的影响，即电场的特性是相互独立的。

三、电场的应用3.1 电场对电荷的作用电场力是通过电场对电荷的作用来实现的。

电场力使得带电粒子受到的电场力加速度不断增加。

3.2 电场的能量电场中存在电场能量，带电粒子在电场力作用下运动时，会产生动能和势能，其能量源于电场。

3.3 电场的屏蔽效应电场在不同介质中传播时，会产生屏蔽效应。

高介电常数的介质可以屏蔽电场。

结论：电场是电荷间相互作用的结果，是一种力场。

电场具有叠加性、超位置原理、运动规律和独立性等性质。

电场对电荷的作用产生力，同时存在电场能量和电场屏蔽效应。

通过深入理解电场的概念和性质，可以更好地应用于实际生活和科学研究中。

电场的电势差和电场强度

电场的电势差和电场强度电场是物理学中重要的概念，它描述了电荷之间相互作用的力的特性。

在电场中，电荷受到电势差和电场强度的影响。

本文将对电场的电势差和电场强度进行解释和探讨。

一、电场的电势差1.1 电势差的概念电势差是指单位正电荷在电场中从一个点移动到另一个点时所获得的电势能的变化量。

通常用ΔV表示，单位是伏特（V）。

1.2 电势差的计算电势差可以通过以下公式计算：ΔV = V2 - V1其中，V1和V2分别表示两个点的电势。

1.3 电势差的性质电势差具有以下性质：（1）电势差与路径无关：无论路径如何选择，从一个点到另一个点的电势差是相同的。

这是因为电场力是保守力，与路径无关。

（2）电势差与电场的关系：电势差等于单位正电荷受力的大小乘以单位正电荷移动的距离。

（3）电势差的叠加性：在复杂的电场中，可以将整个电场分解为若干个小的电势差之和。

二、电场的电场强度2.1 电场强度的定义电场强度是指在某一点处单位正电荷所受到的电场力的大小。

通常用E表示，单位是牛顿/库仑（N/C）。

2.2 电场强度的计算电场强度可以通过以下公式计算：E =F / Q其中，F表示电场力的大小，Q表示正电荷的大小。

2.3 电场强度的性质电场强度具有以下性质：（1）电场强度的方向：电场强度的方向与正电荷受力的方向相同，即正电荷受到的电场力指向电场强度的方向。

（2）电场强度的均匀性：当电场是均匀的时，其电场强度的大小在空间的不同点是相同的。

（3）电场强度的叠加性：在复杂的电场中，可以将整个电场分解为若干个小的电场强度之和。

三、电势差和电场强度的关系电势差和电场强度之间存在一定的关系。

在电场中，电势差等于单位正电荷所受到的电场力乘以单位正电荷移动的距离。

可以用以下公式表示：ΔV = Ed其中，ΔV表示电势差，E表示电场强度，d表示电势差的距离。

根据上述公式，我们可以得出结论：单位正电荷在电场中从一个点移动到另一个点所获得的电势能的变化量等于电场强度乘以移动的距离。

电场力电场线与电场强度

电场力电场线与电场强度电场力、电场线与电场强度电场是一种物理现象，它是由带电粒子产生的作用力在空间中的分布产生的。

电场力、电场线和电场强度是电场的重要概念，在理解和研究电场中起着关键作用。

一、电场力电场力是指电场对带电粒子施加的力，它是电场与带电粒子之间相互作用的结果。

电场力的大小与带电粒子的电荷量以及电场强度有关。

1.1 电场力的方向根据电荷之间的相互作用规律，同性电荷之间相互排斥，异性电荷之间相互吸引。

因此，当带电粒子处于电场中时，正电荷将受到指向电场线方向的力，负电荷则受到指向电场线相反方向的力。

1.2 电场力的计算公式电场力的计算公式为：F = qE，其中F表示电场力，q为带电粒子的电荷量，E为电场强度。

这个公式说明了电场力与电荷量和电场强度成正比。

二、电场线电场线是用来描述电场的一种图形方法，通过绘制电场线，可以清晰地展示出电场的强度分布和力线分布。

2.1 电场线的性质电场线的性质主要有以下几点：首先，电场线是连续的曲线，不允许断裂或交叉；其次，电场线的切线方向与电场力的方向一致；再次，电场线的密度越大，表示电场强度越大。

2.2 电场线的形状分布电场线的形状分布取决于电荷的分布情况。

对于单个点电荷，电场线以该电荷为中心呈放射状分布；对于两个相同电荷的点电荷，电场线呈共轭双曲线状；而对于两个异性电荷的点电荷，则呈现出一个从一个电荷到另一个电荷的连续闭合曲线。

三、电场强度电场强度是描述电场空间分布的物理量。

电场强度的大小和方向是描述电场强度分布和变化的重要指标。

3.1 电场强度的定义电场强度在某一点的定义为：E = F/q，其中E表示电场强度，F表示电场力，q表示在该点的单位正电荷所受到的电场力。

3.2 电场强度的计算方法根据电场强度的定义，可以通过计算在某一点单位正电荷所受到的电场力来确定电场强度。

在实际计算中，可以通过以下公式来计算电场强度：E = k × Q/r^2，其中E表示电场强度，k表示库伦常量，Q表示电荷量，r表示距离。

1.2 电场和电场强度

q 4 0 x
2
，成为点电荷的电场
2019/4/2
33
方法二：(1)先取小扇形微电荷ds=rdrd，求在中轴线p处产生的场强dE
dq ˆ dE 2 r 2 0 4 0 r x 1 4 0
1
R
ˆ0 r
ds
r x
2 2
ˆ0 r
1
r， d p
dE

x
(2)由对称性可知电场只沿x 轴方向
dEx dE cosa cosa
2019/4/2
4 0

ds
r x
2 2
cosa ;
x x2 r 2
; ds rdrd
34
(3)对整个带电面积分，可得p点的总电场强度沿 x方向,大小为：
x E dEx 4 0 s (1 2 0
2019/4/2 8
·
由库仑定律和电场强度定义给出:
ˆ0 Qr E 2 4 o r
1 点电荷电场强度分布的特点： E 2 r
2019/4/2
9
2. 点电荷系的场强
E
×
叠加法求场强
Ei
P
ri q1 q2
点电荷qi 的场强： ˆi qi r Ei 2 4 o ri 由叠加原理，点电荷系的总场强： ˆi qi r E 2 i 4 o r i
1
1 qx ˆ E＝ i 4 0 ( x 2 R 2 ) 3 / 2
2019/4/2 28
表明，均匀带电圆环轴线上任意点的电场强度，是该点距环心O的距离x的函数，即E=E(x)，
4.讨论。
(1) 若x>>R,则（x2+R2)3/2 x3，

电场电场强度和电场线教案

电场、电场强度和电场线教案第一章：电场概念及基本性质1.1 电场的定义介绍电场的概念，理解电场是电荷周围空间的一种特殊形态的物质。

强调电场是一种场，具有方向和大小，可以用场强度描述。

1.2 电场的基本性质电场对放入其中的电荷有力的作用，力的方向与电荷的电性有关。

电场线的引入，说明电场线的特点和表示方法。

第二章：电场强度的定义及计算2.1 电场强度的定义介绍电场强度的概念，理解电场强度是描述电场强弱的物理量。

电场强度的定义：电场中单位正电荷所受的力。

2.2 电场强度的计算用电场力公式F = qE 说明电场强度的计算方法。

强调电场强度是矢量，有大小和方向。

第三章：电场线的分布及特点3.1 电场线的分布介绍电场线的分布规律，理解电场线从正电荷出发指向负电荷。

强调电场线的密集程度表示电场的强弱。

3.2 电场线的特点电场线不相交，不相切，说明电场是连续的。

电场线的切线方向表示该点的场强方向。

第四章：电场力做功与电势能4.1 电场力做功介绍电场力做功的概念，理解电场力做功与电荷的位移和电场强度有关。

用电场力做功的公式W = qU 说明电场力做功的计算方法。

4.2 电势能介绍电势能的概念，理解电势能是电荷在电场中的势能。

用电势能的公式U = qV 说明电势能的计算方法。

第五章：电势差及电势5.1 电势差介绍电势差的概念，理解电势差是电场力做功与电荷量的比值。

用电势差的公式ΔV = V_f V_i 说明电势差的计算方法。

5.2 电势介绍电势的概念，理解电势是单位正电荷在电场中的势能。

用电势的公式φ= U/q 说明电势的计算方法。

第六章：电场强度与电势的关系6.1 电场强度与电势差的关系介绍电场强度与电势差之间的关系，理解电场强度是电势差的负值。

用电场强度与电势差的公式E = -ΔV/Δl 说明它们之间的关系。

6.2 电场线与电势差的关系介绍电场线与电势差之间的关系，理解电场线的斜率表示电势的变化率。

强调电场线的方向是从高电势指向低电势。