高中物理电场总结(最新_强烈推荐)
电场知识点总结优秀3篇
电场知识点总结优秀3篇高中物理电场知识点汇总篇一1电荷及电荷守恒自然界中存在两种电荷———正电荷与负电荷规定:用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
电荷的多少叫电量。
自然界中最小的带电单元称基元电荷e=1.6×10-19C。
电荷与电荷之间通过电场发生相互作用,同种电荷相斥,异种电荷相吸。
使物体带电叫起电,使物体带电的方式有三种:摩擦起电、接触起电和感应起电。
2电荷守恒定律电荷既不能创造,也不能被消灭,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。
3库仑定律1、点电荷:没有大小的带电体称点电荷,它是一种理想模型。
2、适用条件:真空中的点电荷。
点电荷是一种理想化的模型。
如果带电体本身的线度比相互作用的带电体之间的距离小得多,以致带电体的体积和形状对相互作用力的影响可以忽略不计时,这种带电体就可以看成点电荷,但点电荷自身不一定很小,所带电荷量也不一定很少。
3、库仑定律:在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电荷电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,同种电荷相斥,异种电荷相吸。
表达式:其中K是比例常数称静电力恒量,K=9.0×109牛米2/库仑2.4电场、电场强度1、电荷与电荷之间的相互作用是通过它们之间一种特殊的物质──电场发生的。
2、电场是物质存在着的另一种形态。
只要有电荷存在,其周围空间就存在电场。
3、静电力:电场的基本性质就是对放入其中的电荷有力的作用。
4、电场的强弱称电场强度(E)定义:其中q是放入电场中的检验电荷电量,F是检验电荷受到的电场力,E是电荷放入处电场的电场强度。
E的单位:牛/库。
电场强度是矢量,它的方向:规定正电荷受力方向为该处场强方向。
那么负电荷受力的方向跟场强方向相反。
注:①是定义式,对任何电场都适用。
是点电荷的场强公式,只适用于点电荷。
② E的大小和方向由电场本身决定的,是客观存在的,与放入的检验电荷无关。
高二物理电场知识点总结
高二物理电场知识点总结物理学中的电场是指电荷在空间中所产生的电场力所形成的场景。
电场的研究内容以及其应用广泛且重要,对于高中物理学习来说,电场也是一个重要的知识点。
本文将对高二物理电场知识点进行总结,包括电场的概念、电场强度、库仑定律、电势能与电势、电场线、电容器等内容。
1. 电场的概念电场是指电荷在周围产生的一种力场。
对于点电荷而言,其电场是由电荷所产生的感应力场。
在电场中,电荷间存在相互作用,可以引发电荷的位移和电场力的作用。
电场的单位是牛顿/库仑(N/C)。
2. 电场强度电场强度表示在电场中单位正电荷所受到的电场力大小。
电场强度与点电荷量和距离的平方成反比。
电场强度的计算公式为E=kQ/r^2,其中k为电场常量(9×10^9 N·m^2/C^2),Q为电荷量,r为距离。
3. 库仑定律库仑定律描述了两个点电荷之间的电场力与电荷量和距离的关系。
库仑定律的公式为F=k|q1q2|/r^2,其中F为电场力,k为电场常量,q1和q2为两个电荷量,r为两个电荷之间的距离。
4. 电势能与电势电势能表示电荷在电场中由于位置改变而具有的能量。
电势能的计算公式为Ep=qV,其中Ep为电势能,q为电荷量,V为电势。
电势是单位正电荷在电场中的电势能,电势的计算公式为V=kQ/r,其中V为电势,k为电场常量,Q为电荷量,r为距离。
5. 电场线电场线是描述电场分布的虚拟曲线。
在均匀电场中,电场线为平行直线,电场线密度表示电场强度的大小。
电荷的电场线从正电荷流向负电荷。
电场线与等势线垂直且不相交。
6. 电容器电容器是存储电荷的装置,由两个导体板和介质组成。
电容器中的导体板带有相同大小且异号的电荷,形成电场。
电容器的电容量表示单位电势差下的储存电荷能力,电容量的计算公式为C=Q/V,其中C为电容量,Q为电荷量,V为电势差。
在高二物理学习中,理解和掌握电场的相关知识点对于解决电场问题和应用电场的物理现象具有重要意义。
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1.两种电荷(1)自然界中存在两种电荷:正电荷与负电荷.(2)电荷守恒定律2.库仑定律(1)内容:在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上.(2)适用条件:真空中的点电荷.点电荷是一种理想化的模型.如果带电体本身的线度比相互作用的带电体之间的距离小得多,以致带电体的体积和形状对相互作用力的影响可以忽略不计时,这种带电体就可以看成点电荷,但点电荷自身不一定很小,所带电荷量也不一定很少.3.电场强度、电场线(1)电场:带电体周围存在的一种物质,是电荷间相互作用的媒体.电场是客观存在的,电场具有力的特性和能的特性.(2)电场强度:放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值,叫做这一点的电场强度.定义式:E=F/q方向:正电荷在该点受力方向.(3)电场线:在电场中画出一系列的从正电荷出发到负电荷终止的曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致,这些曲线叫做电场线.电场线的性质:①电场线是起始于正电荷(或无穷远处),终止于负电荷(或无穷远处);②电场线的疏密反映电场的强弱;③电场线不相交;④电场线不是真实存在的;⑤电场线不一定是电荷运动轨迹.(4)匀强电场:在电场中,如果各点的场强的大小和方向都相同,这样的电场叫匀强电场.匀强电场中的电场线是间距相等且互相平行的直线.(5)电场强度的叠加:电场强度是矢量,当空间的电场是由几个点电荷共同激发的时候,空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和.4.电势差U: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WAB与电荷量q的比值WAB/q叫做AB两点间的电势差.公式:UAB=WAB/q电势差有正负:UAB=-UBA,一般常取绝对值,写成U.5.电势φ:电场中某点的电势等于该点相对零电势点的电势差.(1)电势是个相对的量,某点的电势与零电势点的选取有关(通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势).因此电势有正、负,电势的正负表示该点电势比零电势点高还是低.(2)沿着电场线的方向,电势越来越低.6.电势能:电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处(电势为零处)电场力所做的功ε=qU7.等势面:电场中电势相等的点构成的面叫做等势面.(1)等势面上各点电势相等,在等势面上移动电荷电场力不做功.(2)等势面一定跟电场线垂直,而且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面.(3)画等势面(线)时,一般相邻两等势面(或线)间的电势差相等.这样,在等势面(线)密处场强大,等势面(线)疏处场强小.8.电场中的功能关系(1)电场力做功与路径无关,只与初、末位置有关.计算方法有:由公式W=qEcosθ计算(此公式只适合于匀强电场中),或由动能定理计算.(2)只有电场力做功,电势能和电荷的动能之和保持不变.(3)只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能三者之和保持不变.9.静电屏蔽:处于电场中的空腔导体或金属网罩,其空腔部分的场强处处为零,即能把外电场遮住,使内部不受外电场的影响,这就是静电屏蔽.10.带电粒子在电场中的运动(1)带电粒子在电场中加速带电粒子在电场中加速,若不计粒子的重力,则电场力对带电粒子做功等于带电粒子动能的增量.(2)带电粒子在电场中的偏转带电粒子以垂直匀强电场的场强方向进入电场后,做类平抛运动.垂直于场强方向做匀速直线运动(3)是否考虑带电粒子的重力要根据具体情况而定.一般说来: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(但不能忽略质量).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.(4)带电粒子在匀强电场与重力场的复合场中运动由于带电粒子在匀强电场中所受电场力与重力都是恒力,因此可以用两种方法处理:①正交分解法;②等效“重力”法.11.示波管的原理:示波管由电子枪,偏转电极和荧光屏组成,管内抽成真空.如果在偏转电极--′上加扫描电压,同时加在偏转电极YY′上所要研究的信号电压,其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.12.电容定义:电容器的带电荷量跟它的两板间的电势差的比值[注意]电容器的电容是反映电容本身贮电特性的物理量,由电容器本身的介质特性与几何尺寸决定,与电容器是否带电、带电荷量的多少、板间电势差的大小等均无关。
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)。
电场知识点归纳总结(经典)
引言概述电场是物理学中的重要概念之一,对于理解静电、电磁场、电荷运动等现象具有重要意义。
本文将对电场的相关知识进行归纳总结,以帮助读者全面理解电场的特性和应用。
正文内容一、电场的定义和基本特性1.电场的定义:电场是指空间中由电荷引起的电力作用的性质和规律的总和。
2.电场的强度和方向:电场的强度表示在某一点产生的电场力对单位正电荷所作的力,其方向沿该力的方向。
3.电场线:电场线是用来表示电场强度方向的虚拟曲线,其切线方向表示该点的电场强度方向,而曲线的稠密程度表示电场强度大小。
4.电场的叠加原理:当有多个电荷共同作用时,它们所产生的电场可以通过矢量相加的方式得到。
二、电势能和电势1.电势能:电势能是指在电场中将带电物体由无穷远处移动到某一位置所需克服的力所做的功。
电势能与电荷的位置和电场强度有关。
2.电势:电势是指电场中单位正电荷所具有的电势能。
电势可以用来描述电场的强弱,其大小与电荷量和电势能之比有关。
三、高斯定律和电通量1.高斯定律的表述:高斯定律描述了电场通过一个闭合曲面的总电通量与该曲面内包围的电荷量之间的关系。
2.电通量的概念:电通量是指电场通过一个给定曲面的总电场线数。
四、电介质和电容1.电介质的特性:电介质是指那些在电场下有极化现象发生的物质,具有较高的介电常数。
电介质可以改变电场的分布和电场强度。
2.电容的定义和计算:电容是指电场中两个导体之间存储电荷的能力,通常用电容量来表示。
电容量的计算与电介质、导体形状和电场强度有关。
五、电场中的能量和能量守恒1.电场能量的计算:电场能量是指电场在给定空间内存储的能量,可以通过电势能和电荷分布计算得到。
2.能量守恒定律:电场中的能量守恒定律表明,电场能量的变化必须等于能量的输入减去输出。
总结通过本文对电场的归纳总结,我们对电场的定义和基本特性、电势能和电势、高斯定律和电通量、电介质和电容以及电场中的能量和能量守恒等方面有了更深入的理解。
电场作为物理学中的重要概念,对于现代科学技术的发展具有重要意义,我们希望读者通过本文的学习能够进一步掌握电场的相关知识,并将其应用到实际问题中。
电场知识点总结(3篇)
电场知识点总结电场知识点总结(3篇)总结是对取得的成绩、存在的问题及得到的经验和教训等方面情况进行评价与描述的一种书面材料,它可以给我们下一阶段的学习和工作生活做指导,快快来写一份总结吧。
你想知道总结怎么写吗?以下是小编收集整理的电场知识点总结,希望能够帮助到大家。
电场知识点总结1功和能(功是能量转化的量度)1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}2.重力做功:Wab=mghab {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}3.电场力做功:Wab=qUab {q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}4.电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}5.功率:P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率,P平:平均功率}7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)8.电功率:P=UI(普适式) {U:电路电压(V),I:电路电流(A)}9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt11.动能:Ek=mv2/2 {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}12.重力势能:EP=mgh {EP :重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}13.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)(从零势能面起)}14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK{W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh216.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP注:(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;(2)O0≤α<90O做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少(4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。
高二物理电场知识点
高二物理电场知识点在高二物理的学习中,电场是一个重要的概念,它贯穿于电磁学的多个方面。
下面我们来详细了解一下高二物理中有关电场的知识点。
一、电场的基本概念1、电场电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。
电场这种物质与通常的实物不同,它不是由分子原子所组成,但它是客观存在的。
2、电场强度电场强度是用来描述电场强弱和方向的物理量。
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,用 E 表示。
即 E = F / q ,其单位是牛/库(N/C)。
电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点所受的电场力方向相同。
3、点电荷的电场点电荷 Q 在距离其 r 处产生的电场强度大小为 E = kQ / r²,其中k 为静电力常量。
4、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都跟该点的场强方向一致,电场线的疏密程度表示场强的大小。
二、电场的性质1、对放入其中的电荷有力的作用这是电场的基本性质之一。
电荷在电场中会受到电场力的作用,其大小为 F = qE 。
2、电场具有能的性质电场力对电荷做功会引起电势能的变化。
三、电势能和电势1、电势能电荷在电场中由于受到电场力的作用而具有的势能叫做电势能。
电势能的大小与电荷的电荷量、电荷所在位置的电势以及电荷的正负有关。
2、电势电场中某点的电势等于单位正电荷在该点所具有的电势能。
电势是标量,只有大小,没有方向。
3、电势差电场中两点间的电势之差叫做电势差,也叫电压。
其大小等于在这两点间移动单位正电荷时电场力所做的功。
四、匀强电场1、定义电场强度大小和方向都相同的电场叫做匀强电场。
2、特点匀强电场中的电场线是等间距的平行直线。
五、带电粒子在电场中的运动1、带电粒子的加速当带电粒子在电场中只受电场力作用时,电场力对粒子做功,使其动能发生变化。
可以利用动能定理来求解粒子的速度。
2、带电粒子的偏转当带电粒子以初速度 v₀垂直进入匀强电场时,会在电场力的作用下发生偏转。
必修三电场知识点总结
必修三电场知识点总结1. 电场的定义和基本性质电场是由电荷产生的力场,描述了电荷之间相互作用的力和电场强度。
电场的性质包括:(1)电场是一种作用于电荷的力场,它可以对电荷施加作用力,使得电荷发生移动。
(2)电场是一个矢量场,它具有方向和大小的特性,可以用电场线表示电场的方向和强度。
(3)电场是非物质性的,它无法直接观测,但可以通过测试电荷的受力情况来间接观测和测量。
2. 电场强度电场强度描述了某一点处单位正电荷所受到的电场力,它是一个矢量量,具有方向和大小的特性。
电场强度的计算公式为:\[ E = \frac{k \cdot q}{r^2} \]其中,E表示电场强度;k为电场常数,其取值为 \( 8.99 \times 10^9 Nm^2/C^2 \);q为产生电场的电荷;r为电荷到待测点的距离。
电场强度的方向与电荷的正负性有关,如果电荷是正电荷,则电场强度的方向指向该电荷;如果电荷是负电荷,则电场强度的方向指向远离该电荷的方向。
3. 电场线电场线是描述电场强度分布的一种图像方式,它是沿着电场强度方向的曲线,具有以下特性:(1)电场线的密度表示了电场强度的大小,密集的电场线表示电场强度大,疏松的电场线表示电场强度小。
(2)电场线的方向表示了电场强度的方向,电场线从正电荷出发,指向负电荷。
(3)电场线不能相交,因为电场线表示了某一点处电场的方向,不可能存在一个点有两个不同的电场方向。
4. 电场中的电荷的受力在电场中,电荷受到的力包括库仑力和洛伦兹力。
库仑力是由于电荷之间的相互作用产生的力,其大小和方向由库仑定律给出;洛伦兹力是由于电荷在电场中运动产生的力,其大小和方向由电场和磁场的叠加给出。
这两种力的合力使得电荷在电场中产生加速度,从而导致电荷的运动和行为。
5. 电场中的电势电场中的电势描述了单位正电荷在电场中所具有的电势能量,它是标量量,没有方向的特性。
电场中的电势可以用电势函数来描述,其计算公式为:\[ V = \frac{k \cdot q}{r} \]其中,V表示电势;k为电场常数;q为产生电场的电荷;r为电荷到待测点的距离。
高中物理电场知识点总结_
高中物理电场知识点总结_高中物理电场是高考的一个重点,也是一个难点,不但要熟悉记忆知识点,定律,还要多做题熟练.电场1.两种电荷、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2.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}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.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)}6.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)}7.电势与电势差:UAB= A- 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.电势能:EA=q A {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C), A:A点的电势(V)}10.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}11.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)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/4 kd(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)1/215.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注:(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,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,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表面;(6)电容单位换算:1F=106 F=1012PF;(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60 10-19J;(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。
(完整版)高二物理电场磁场总结(超全)
电磁场总结知识要点:1.电荷 电荷守恒定律 点电荷⑴自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,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。
基本电荷e =⨯-161019.C。
带电体电荷量等于元电荷的整数倍(Q=ne )⑵使物体带电也叫起电。
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。
⑶电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。
带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷。
2.库仑定律(1)公式 F K Q Q r=122 (真空中静止的两个点电荷) 在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,数学表达式为F K Q Q r=122,其中比例常数K 叫静电力常量,K =⨯90109.N m C22·。
(F:点电荷间的作用力(N), Q 1、Q 2:两点电荷的电量(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)库仑定律的适用条件是(1)真空,(2)点电荷。
点电荷是物理中的理想模型。
当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。
3.静电场 电场线为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,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弱度。
电场线的特点:(1)始于正电荷 (或无穷远),终止负电荷(或无穷远);(2)任意两条电场线都不相交。
电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。
带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。
4.电场强度 点电荷的电场⑴电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。
高中物理知识点总结-电场部分
正对面积 板间距
(二)实验探测平行板电容器的电容
如何显示C的大小?
Q一定 时 d
C
S 4kd
U
C
1 C d
S U
C
CS
U C C
(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 ↑
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,
1 qU2 L U2L y 2 2 mdv0 4dU1
U2L arctan 2dU1
2
2
qU2 L U 2 L tan 2 mdv0 2dU1
1 qU2 L2 U 2 L2 y 2 2 m dv 4dU1 0
U2L arctan 2dU1
Hale Waihona Puke 由上述两式可以看出,经同一电场加速又经同 一电场偏转后,带电粒子的偏转距离和偏转角度都 仅由加速电场和偏转电场的情况决定,而与带电粒 子自身的性质(粒子的质量m、电荷量q)无关。
+Q
-Q
(一)电容
•1 定义?
表示电容器容纳电荷的本领
Q Q C U U
其中C与Q、U无关,只 取决于电容器的本身
单位
法拉,简称法(F) 1F= 106μF = 1012pF
高一物理电场知识点总结归纳
高一物理电场知识点总结归纳高一物理学习的一个重要内容就是电场知识。
电场是一个概念相对抽象的物理学知识,但却是理解电学的基石。
在本篇文章中,我将对高一物理学习中的电场知识点进行总结归纳,帮助大家更好地掌握和理解这一重要概念。
1. 电场的定义电场是周围空间中带电粒子所产生的一种物理场。
它是一个矢量场,用来表示空间中每个点的电场强度和方向。
2. 电场的性质(1) 电场是无位置因素的,即它的性质只依赖于点电荷的电荷量和位置,而与观察者的位置无关。
(2) 电场遵循叠加原理,多个电荷的电场矢量可以直接相加。
(3) 电场强度与电荷量成正比,与距离成反比。
3. 电场强度电场强度是电场的一种度量,表示单位正电荷在电场中所受的力。
它是一个矢量,方向与电场力作用的方向一致,大小与电场力的大小成正比。
4. 电场线电场线是用来表示电场分布规律的一种方法。
沿着电场线的方向,电荷在此处受到的力的方向与电场线的方向一致;反之,与电场线垂直。
5. 静电场中的电势电势是电场性质的一个重要参数。
对于一个点电荷,其电势为正。
两个相同电荷之间的电势为正,不同电荷之间的电势为负。
电势的单位是伏特(V)。
6. 电势能电势能是描述电荷在电场中的能量状态的物理量。
当电荷从一个位置移动到另一个位置时,它所获得或失去的能量就是电势能的变化量。
7. 均匀电场中的运动均匀电场是指电场强度大小和方向都相等的电场。
在均匀电场中,电荷受到的力是恒定的,因此它的运动轨迹是匀加速运动。
8. 电势差和电容器电势差指的是在电场中,从一个点移动到另一个点时,单位正电荷所获得或失去的能量。
电容器是一种将电能存储起来的装置,由两个带电板和介质组成。
9. 电场能和电场线的性质电场能是指电荷在电场中具有的能量。
电场线密集说明电场强度大,电场力强;电场线稀疏说明电场强度小,电场力弱。
10. 水平导线中的电荷和电场水平导线中,电荷总是在导线表面分布,并且电场只存在于导线表面。
此时,电场强度的大小与导线的曲率半径有关。
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的电场是一个很重要的知识点,它与我们生活中的电气设备密切相关。
本文将对高中物理电场的一些重要知识点进行总结。
1. 电荷:电场是由电荷产生的。
电荷有正、负之分,同性相斥,异性相吸。
电荷量的单位是库仑(C)。
2. 电场强度:电场强度是指单位正电荷处所受的电力作用力。
电场强度的大小与电荷量和距离的平方成反比,与介质的性质无关。
电场强度的单位是牛/库仑(N/C)。
3. 电场线:电荷间存在电场时,可以用电场线来描述电场的强度和方向。
电场线从正电荷流向负电荷,不能交叉,密集程度表示电场的强弱。
电场线的密度越大,电场强度越大。
4. 等势面:在电场中的某一个点上,若放置一单位正电荷所需的电势能相同,则该点所在的点的集合便构成了一个等势面。
等势面的性质与高度线类似,相当于电场中的等高线。
等势面是指电势相同的线或面,不存在电势梯度,不受力,平行于法线方向。
5. 电场的叠加原理:若在同一点同时有几个电场,它们对该点的电场强度的合,等于每个电场强度的矢量和。
6. 电势能:电荷在电场中所具有的能量称为电势能。
当电荷从高电势移动到低电势处,电势能减小。
7. 电势差:在电场中,电势差表示电荷在电场中从一个等势面移到另一个等势面所穿过的电场强度的矢量积,即电势差等于单位正电荷所获得的电势能的变化量。
电势差的单位是伏特(V)。
8. 静电场:当电荷不动时,所产生的电场称为静电场。
静电场中没有电流,没有磁场。
9. 电容器:电容器是由两个导体板和介质组成的装置。
电容器的一般用途是储存电荷,电容量的大小与导体板的大小、间距和介质的介电常数有关。
电容的单位是法拉(F)。
10. 电场中的电荷运动:在电场中,带电粒子受到电场力以及其他力的作用而运动。
当电场力与赋予电荷的初速度方向相同时,电荷以加速度运动;当两者方向垂直时,电荷以匀速圆周运动。
总之,电场是一个重要而复杂的物理概念,在我们生活中起到了至关重要的作用,希望本文能够对你加深对电场的理解和应用。
电场知识点总结高二物理
电场知识点总结高二物理电场知识点总结电场是物理学中的一个重要概念,研究电荷之间相互作用的力以及其对周围空间的影响。
下面将对电场的基本概念、性质、计算公式以及应用进行总结。
一、电场的基本概念与性质1. 电场定义:电场是指电荷在周围空间内所产生的物理量,用来描述电荷对周围空间的影响。
2. 电场强度定义:电场强度是指单位正电荷在电场中所受到的力的大小。
二、电场的计算与表示1. 库仑定律:描述了两个点电荷之间的电场作用力,可以用公式表示为F=k*q1*q2/r^2,其中k为库仑常数,q1和q2为电荷大小,r为两个电荷之间的距离。
2. 电场强度的计算:电场强度E是指单位正电荷在电场中所受到的力,可以用公式表示为E=F/q,其中F为电荷所受合外力,q 为电荷大小。
3. 电场线:用以表示电场方向和强度的线条,通过箭头的长度和方向来表示电场强度和方向。
电场线的密度表示电场强度的大小。
4. 电势差与电势能:电势差是指单位正电荷从一个点移动到另一个点所具有的能量变化。
电势能是指电荷由于所处位置在电场中具有的潜在能量。
三、电场的性质与特点1. 电场是矢量场:电场既有大小又有方向,可以用矢量表示。
2. 电场具有叠加性:多个电荷产生的电场可以叠加,即总电场等于各个电荷产生的电场的矢量和。
3. 电场内无净电荷:在电场内,总电荷为0,即正电荷和负电荷相等,不会形成净电荷。
四、电场的应用1. 静电场的应用:静电场可以用于电容器、静电喷涂等领域,还可以用于静电除尘、静电铺设等工业应用。
2. 电压与电场的应用:电压是指单位电荷在电场中所具有的能量变化,应用于电路中的电源、电池等设备中。
3. 电场屏蔽与防护:电场屏蔽可以用于电磁波的隔离和防护,以减少对周围环境或人体的干扰和危害。
4. 电场对粒子的影响:电场对带电粒子有斥力或吸引力,可以用于电子束、质谱仪、粒子加速器等领域。
5. 静电场与电磁场的关系:静电场是电荷静止时的电场,而电磁场是电荷运动时的电场,二者有着紧密的联系与相互转化。
电场知识点归纳总结(经典)
电场知识点总结电荷库仑定律 一、库仑定律:2212112==r Q Q K F F①适用于真空中点电荷间相互作用的电力②K 为静电力常量229/10×9=C m N K ③计算过程中电荷量取绝对值④无论两电荷是否相等:2112=F F .电场电场强度二、电场强度:q FE =(单位:N/C ,V/m )①电场力qE F =;点电荷产生的电场2r Q k E=(Q 为产生电场的电荷); 对于匀强电场:d UE =;②电场强度的方向:与正电荷在该点所受电场力方向相同(试探电荷用正电荷)与负电荷在该点所受电场力方向相反③电场强度是电场本身的性质,与试探电荷无关④电场的叠加原理:按平行四边形定则⑤等量同种(异种)电荷连线的中垂线上的电场分布三、电场线1.电场线的作用:①.电场线上各点的切线方向表示该点的场强方向②.对于匀强电场和单个电荷产生的电场,电场线的方向就是场强的方向③电场线的疏密程度表示场强的大小2.电场线的特点:起始于正电荷(或无穷远处),终止于负电荷(或无穷远处),不相交,不闭合.电势差电势知识点:1.电势差B A AB AB qW U ϕϕ-== 2.电场力做功:)(B A AB AB q qU W ϕϕ-==3.电势:q W U AOAO A==ϕ 4.电势能:ϕεq =(1)对于正电荷,电势越高,电势能越大(2)对于负电荷,电势越低,电势能越大5.电场力做功与电势能变化的关系:ε∆-=电W (1)电场力做正功时,电势能减小(2)电场力做负功时,电势能增加 静电平衡等势面知识点:1.等势面(1)同一等势面上移动电荷的时候,电场力不做功.(2)等势面跟电场线(电场强度方向)垂直(3)电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面(4)等差等势面越密的地方,场强越大2.处于静电平衡的导体的特点:(1)内部场强处处为零(2)净电荷只分布在导体外表面(3)电场线跟导体表面垂直电场强度与电势差的关系知识点:1. 公式:d UE =说明:(1)只适用于匀强电场(2)d 为电场中两点沿电场线方向的距离(3)电场线(电场强度)的方向是电势降低最快的方向2.在匀强电场中:如果CD AB //且CD AB =则有CD AB U U =3.由于电场线与等势面垂直,而在匀强电场中,电场线相互平行,所以等势面也相互平行。
高考物理电场与磁场知识点总结
高考物理电场与磁场知识点总结一、电场1、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与它们电荷量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
表达式为:$F = k\frac{q_1q_2}{r^2}$,其中$k$ 是静电力常量,约为$90×10^9 N·m^2/C^2$ 。
要理解库仑定律,需要注意以下几点:(1)库仑定律适用于真空中的点电荷。
如果电荷分布在一个带电体上,当带电体的大小远小于它们之间的距离时,可以将带电体视为点电荷。
(2)库仑力是一种“超距作用”,即电荷之间不需要接触就能产生相互作用力。
2、电场强度电场强度是描述电场强弱和方向的物理量。
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。
表达式为:$E =\frac{F}{q}$。
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。
常见的电场强度的计算方法:(1)真空中点电荷产生的电场:$E = k\frac{Q}{r^2}$,其中$Q$ 是产生电场的点电荷的电荷量,$r$ 是该点到点电荷的距离。
(2)匀强电场:电场强度处处相等的电场叫匀强电场。
其电场强度大小为:$E =\frac{U}{d}$,其中$U$ 是两点间的电势差,$d$ 是沿电场线方向两点间的距离。
3、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都跟该点的场强方向一致,电场线的疏密表示电场的强弱。
常见的电场线形状:(1)正点电荷的电场线:从正电荷出发,终止于无穷远。
(2)负点电荷的电场线:从无穷远出发,终止于负电荷。
(3)等量同种电荷的电场线:分布不均匀,越靠近电荷,电场线越密集。
(4)等量异种电荷的电场线:从正电荷出发,终止于负电荷,两电荷连线的中垂线上电场强度的方向始终与中垂线垂直。
4、电势能与电势(1)电势能:电荷在电场中具有的势能叫电势能。
高考物理电场知识点总结
高考物理电场知识点总结在高考物理中,电场是一个重要的概念,它涉及到电荷的相互作用和电场力的计算。
本文将从电场的基本概念、电场强度、电势能和电势差等方面进行总结,为高考物理的学习提供一些帮助。
电场的基本概念是理解电场的关键。
电场是指处于某一点的电荷所受到的力。
如果有一个正电荷,则周围的空间中存在一个由该电荷产生的电场,其他电荷在这个电场中会受到作用力。
电场的方向是从正电荷指向负电荷。
电场强度是描述电场强弱的物理量,用 E 表示。
电场强度的大小等于单位正电荷所受到的电场力。
公式为 E=F/Q,其中 F 是电场力,Q是单位正电荷。
电场强度的方向与电荷的正负性相反。
电势能是指电荷在电场中具有的能量。
在电场中,带电粒子具有电势能是因为其位置相对于其他电荷而言是有利势能降低的。
电势能和电场强度之间有一个简单的关系:V=qE,其中 V 是电势能,q 是电荷量,E 是电场强度。
电势能的单位是焦耳(J)。
电势差是指电场力对单位电荷所做的功。
电势差的公式为∆V=W/Q,其中∆V 是电势差,W 是电场力做的功,Q 是单位电荷。
电势差实际上就是电势能的变化量。
根据电势差的定义,可以得出两点之间电势差的计算公式为∆V=Vb-Va,其中 Va 和 Vb 分别是两点的电势。
在电场的作用下,带电粒子会受到电场力的作用,产生运动。
当电荷的速度被改变时,会产生一个新的电场,这个现象称为电磁辐射。
电磁辐射是由电磁波产生的,包括无线电波、微波、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
电场在生活和工作中有许多应用。
其中一个重要的应用是电场力的利用。
电场力在工业和家庭中被广泛利用,例如在电动机、电灯和电视等电器中。
另一个应用是电势差的利用。
电势差被应用于电池和电源中,它们提供电能以供其他设备使用。
总的来说,电场是高考物理中的一个重要概念,掌握了电场的基本概念、电场强度、电势能和电势差等知识点,对于理解和解决与电场相关的问题是至关重要的。
通过学习和总结电场的相关知识,我们可以更好地应对高考物理考试,提高自己的成绩。
高考物理电场的总结与归纳
高考物理电场的总结与归纳电场是物理学中的一个重要概念,广泛应用于各个领域。
在高考物理中,电场作为一个重点内容,是考生需要深入掌握和理解的内容之一。
本文将对高考物理电场的相关知识进行总结与归纳,帮助考生更好地复习和理解。
一、电场的定义电场是指在空间中某一点处受力电荷的作用所产生的电学量。
在数学上,电场可以用矢量来表示,它的方向是电荷受力方向的方向,大小与电荷的量成正比。
一般情况下,电场强度E可以用以下公式来计算:E =F / q其中,E表示电场强度,F表示电荷所受的力,q表示电荷的量。
二、电场的性质1. 电场强度与电荷量的关系:根据电场强度的定义可知,电场强度与电荷量成正比。
当电荷量增大时,电场强度也会增大;当电荷量减小时,电场强度也会减小。
2. 电场强度的叠加原理:多个电荷在同一点产生的电场强度可以叠加。
根据叠加原理,我们可以将所有电荷产生的电场强度矢量相加,得到该点的总电场强度。
3. 电场强度与距离的关系:当电荷量不变时,电场强度与距离的平方成反比。
即电荷离观察点越远,电场强度越小;电荷离观察点越近,电场强度越大。
三、电场的计算方法1. 均匀带电体产生的电场:同一长度的线电荷所产生的电场强度大小是相等的,可以用公式E = λ / (2πε₀r) 来计算,其中λ表示线电荷线密度,r表示距离电荷所在直线的垂直距离,ε₀表示真空介电常数。
2. 均匀带电球壳产生的电场:在球壳外,电场强度大小为0;在球壳内,电场强度大小与距离球心的距离成反比,可以用公式E = (Q / (4πε₀r²)) 来计算,其中Q表示球壳的总电荷量。
3. 多个点电荷产生的电场:对于多个点电荷而言,可以通过将各个电荷产生的电场矢量相加,得到某一点的总电场强度。
根据叠加原理,可以用向量运算来计算电场强度。
四、电场能与电势能1. 电场能:电场能是指电荷在电场中由于位置改变而具有的能量。
在电场中,电荷所受的力是势能梯度的负梯度,因此电场能可以用以下公式来计算:U = qV其中,U表示电场能,q表示电荷量,V表示电势。
- 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)。
电场总结1. 深刻理解库仑定律和电荷守恒定律。
(1)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。
即:其中k为静电力常量,k=9.0×10 9 N m2/c2成立条件:①真空中(空气中也近似成立),②点电荷。
即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。
(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,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,不能再用球心间距代替r)。
(2)电荷守恒定律:系统与外界无电荷交换时,系统的电荷代数和守恒。
2. 深刻理解电场的力的性质。
电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。
电场强度E是描述电场的力的性质的物理量。
(1)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。
这是电场强度的定义式,适用于任何电场。
其中的q为试探电荷(以前称为检验电荷),是电荷量很小的点电荷(可正可负)。
电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。
(2)点电荷周围的场强公式是:,其中Q是产生该电场的电荷,叫场源电荷。
(3)匀强电场的场强公式是:,其中d是沿电场线方向上的距离。
3. 深刻理解电场的能的性质。
(1)电势φ:是描述电场能的性质的物理量。
①电势定义为φ=,是一个没有方向意义的物理量,电势有高低之分,按规定:正电荷在电场中某点具有的电势能越大,该点电势越高。
②电势的值与零电势的选取有关,通常取离电场无穷远处电势为零;实际应用中常取大地电势为零。
③当存在几个“场源”时,某处合电场的电势为各“场源”在此处电场的电势的代数和。
④电势差,A、B间电势差U AB=ΦA-ΦB;B、A间电势差U BA=ΦB-ΦA,显然U AB=-U BA,电势差的值与零电势的选取无关。
(2)电势能:电荷在电场中由电荷和电场的相对位置所决定的能,它具有相对性,即电势能的零点选取具有任意性;系统性,即电势能是电荷与电场所共有。
①电势能可用E=qФ计算。
②由于电荷有正、负,电势也有正、负(分别表示高于和低于零电势),故用E=qФ计算电势能时,需带符号运算。
(3)电场线的特点:①始于正电荷(或无穷远),终于负电荷(或无穷远);②不相交,不闭合;③不能穿过处于静电平衡状态的导体。
(4)电场线、场强、电势等势面的相互关系。
①电场线与场强的关系;电场线越密的地方表示场强越大,电场线上每一点的切线方向表示该点的场强方向。
②电场线与电势的关系:沿着电场线方向,电势越来越低;③电场线与等势面的关系:电场线越密的地方等差等势面也越密,电场线与通过该处的等势面垂直;④场强与电势无直接关系:场强大(或小)的地方电势不一定大(或小),零电势可由人为选取,而场强是否为零则由电场本身决定;⑤场强与等势面的关系:场强方向与通过该处的等势面垂直且由高电势指向低电势,等差等势面越密的地方表示场强越大。
4. 掌握电场力做功计算方法(1)电场力做功与电荷电势能的变化的关系。
电场力对电荷做正功时,电荷电势能减少;电场力对电荷做负功时,电荷电势能增加,电势能增加或减少的数值等于电场力做功的数值。
(2)电场力做功的特点电荷在电场中任意两点间移动时,它的电势能的变化量是确定的,因而移动电荷做功的值也是确定的,所以,电场力移动电荷所做的功,与移动的路径无关,仅与始末位置的电势差有关,这与重力做功十分相似。
(3)计算方法①由功的定义式W=F·S来计算,但在中学阶段,限于数学基础,要求式中F为恒力才行,所以,这个方法有局限性,仅在匀强电场中使用。
②用结论“电场力做功等于电荷电势能增量的负值”来计算,即W=-,已知电荷电势能的值时求电场力的功比较方便。
③用W=qU AB来计算,此时,一般又有两个方案:一是严格带符号运算,q和U AB均考虚正和负,所得W的正、负直接表明电场力做功的正、负;二是只取绝对值进行计算,所得W只是功的数值,至于做正功还是负功?可用力学知识判定。
5. 深刻理解电场中导体静电平衡条件。
和原场把导体放入电场时,导体的电荷将出现重新分布,当感应电荷产生的附加场强E附在导体内部叠加为零时,自由电子停止定向移动,导体处于静电平衡状态。
强E原孤立的带电体和处于电场中的感应导体,处于静电平衡时,其特征:(1)导体内部场强处处为零,没有电场线(叠加后的);(2)整个导体是等势体,导体表面是等势面;(3)导体外部电场线与导体表面垂直,表面场强不一定为零;(4)对孤立导体,净电荷分布在外表面。
处理静电平衡问题的方法:(1)直接用静电平衡的特征进行分析;(2)画出电场中电场线,进而分析电荷在电场力作用下移动情况。
注意两点:(1)用导线接地或用手触摸导体可把导体和地球看成一个大导体。
(2)一般取无穷远和地球的电势为零。
6. 深刻理解电容器电容概念电容器的电容C=Q/U=△Q/△U,此式为定义式,适用于任何电容器。
平行板电容器的电容的决定式为C=。
对平行板电容器有关的Q、E、U、C的讨论要熟记两种情况:(1)若两极保持与电源相连,则两极板间电压U不变;(2)若充电后断开电源,则带电量Q不变。
【典型例题】问题1:会解电荷守恒定律与库仑定律的综合题。
求解这类问题关键是抓住“等大的带电金属球接触后先中和,后平分”,然后利用库仑定律求解。
注意绝缘球带电是不能中和的。
[例1] 有三个完全一样的金属小球A、B、C,A带电量7Q,B带电量-Q,C不带电,将A、B固定,相距r,然后让C球反复与A、B球多次接触,最后移去C球,试问A、B两球间的相互作用力变为原来的多少倍?[例2] 两个相同的带电金属小球相距r时,相互作用力大小为F,将两球接触后分开,放回原处,相互作用力大小仍等于F,则两球原来所带电量和电性()A. 可能是等量的同种电荷B. 可能是不等量的同种电荷C. 可能是不等量的异种电荷D. 不可能是异种电荷问题2:会解分析求解电场强度。
电场强度是静电学中极其重要的概念,也是高考中考点分布的重点区域之一。
求电场强度的方法一般有:定义式法、点电荷场强公式法、匀强电场公式法、矢量叠加法等。
[例3] 如图1所示,用长为的金属丝弯成半径为r的圆弧,但在A、B之间留有宽度为d的间隙,且,将电量为Q的正电荷均匀分布于金属丝上,求圆心处的电场强度。
[例4] 如图2所示,均匀带电圆环所带电荷量为Q,半径为R,圆心为O,P为垂直于圆环平面的对称轴上的一点,OP=L,试求P点的场强。
[例5] 如图3所示,是匀强电场中的三点,并构成一等边三角形,每边长为,将一带电量的电荷从a点移到b点,电场力做功;若将同一点电荷从a点移到c点,电场力做功W2=6×10-6J,试求匀强电场的电场强度E。
问题3:会根据给出的一条电场线,分析推断电势和场强的变化情况。
[例6] 如图4所示,a、b、c是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a到c,a、b间距离等于b、c间距离。
用U a、U b、U c和E a、E b、E c分别表示a、b、c三点的电势和电场强度,可以判定()A. U a>U b>U cB. U a-U b=U b-U cC. E a>E b>E cD. E a=E b=E c[例7] 如图5所示,在a点由静止释放一个质量为m,电荷量为q的带电粒子,粒子到达b 点时速度恰好为零,设ab所在的电场线竖直向下,a、b间的高度差为h,则()A. 带电粒子带负电B. a、b两点间的电势差U ab=mgh/qC. b点场强大于a点场强D. a点场强大于b点场强问题4:会根据给定一簇电场线和带电粒子的运动轨迹,分析推断带电粒子的性质。
[例8] 图6中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。
若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断的是()A. 带电粒子所带电荷的符号B. 带电粒子在a、b两点的受力方向C. 带电粒子在a、b两点的速度何处较大D. 带电粒子在a、b两点的电势能何处较大问题5:会根据给定电势的分布情况,求作电场线。
[例9] 如图7所示,A、B、C为匀强电场中的3个点,已知这3点的电势分别为φA=10V,φ=2V,φC=-6V。
试在图上画出过B点的等势线和场强的方向(可用三角板画)。
B问题6:会求解带电体在电场中的平衡问题。
[例10] 如图8所示,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?[例11] 如图9所示,已知带电小球A、B的电荷分别为Q A、Q B,OA=OB,都用长L的丝线悬挂在O点。
静止时A、B相距为d。
为使平衡时AB间距离减为d/2,可采用以下哪些方法()A. 将小球A、B的质量都增加到原来的2倍B. 将小球B的质量增加到原来的8倍C. 将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半D. 将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增加到原来的2倍[例12] 如图10甲所示,两根长为L的丝线下端悬挂一质量为m,带电量分别为+q和-q 的小球A和B,处于场强为E,方向水平向左的匀强电场之中,使长度也为L的连线AB拉紧,并使小球处于静止状态,求E的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态。
问题7:会计算电场力的功。
[例13] 一平行板电容器的电容为C,两板间的距离为d,上板带正电,电量为Q,下板带负电,电量也为Q,它们产生的电场在很远处的电势为零。
两个带异号电荷的小球用一绝缘钢性杆相连,小球的电量都为q,杆长为L,且L<d。
现将它们从很远处移到电容器内两板之间,处于图11所示的静止状态(杆与板面垂直),在此过程中两个小球克服电场力所做总功的大小等于多少?(设两球移动过程中极板上电荷分布情况不变)()A. B. 0 C. D.问题8:会用力学方法分析求解带电粒子的运动问题。
[例14] 质量为2m,带2q正电荷的小球A,起初静止在光滑绝缘水平面上,当另一质量为m、带q负电荷的小球B以速度V0离A而去的同时,释放A球,如图12所示。
若某时刻两球的电势能有最大值,求:(1)此时两球速度各多大?(2)与开始时相比,电势能最多增加多少?[例15] 如图13所示,直角三角形的斜边倾角为30°,底边BC长为2L,处在水平位置,斜边AC是光滑绝缘的,在底边中点O处放置一正电荷Q,一个质量为m,电量为q的带负电的质点从斜面顶端A沿斜边滑下,滑到斜边上的垂足D时速度为V。