以一、要点提纲:
三种起电方式:感应、摩擦、接触
用丝绸摩擦的玻璃棒带正电,毛皮摩擦的橡胶棒带负电.
两种电荷:正电荷、负电荷
②电荷既不能创生,也不会消失,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。
电荷守恒定律:①一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和不变。
元电荷:最小的电荷量(e)
19
e 1.60210C
-
=?
点电荷当带电体的距离比他们的自身大小大得多以至于带电体的形状、大小、电荷的分布状况对它们之间的相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体可以看做带电的点,叫点电荷。
库仑定律真空中的两个静止的点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比,作用力的方向在他们的连线上。
场源电荷Q与试探电荷q相距为r,则它们间的库仑力为
2
2r
Q
qk
r
k
F=
=,
题型一:元电荷e
【例1】(★★★)例1关于物体的带电荷量,以下说法中正确的是()
A.物体所带的电荷量可以为任意实数
B.物体所带的电荷量只能是某些特定值
C.物体带电+1.60×10-9C,这是因为该物体失去了1.0×1010个电子
D.物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C
解析:物体带电的原因是电子的得、失而引起的,物体带电荷量一定为e的整数倍,故A错,B、C、D 正确
题型二:感应起电
【例2】(★★★)如图所示,将带电棒移近两个不带电的导体球, 两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下述几种方法中能使两球 都带电的是 ( ) A .先把两球分开,再移走棒 B .先移走棒,再把两球分开
C .先将棒接触一下其中的一个球,再把两球分开
D .棒的带电荷量不变,两导体球不能带电
库仑定律
题型一:
【例3】(★★★)用两根长度均为L 的绝缘细线各系一个小球,并悬挂于同一点。已知两小
球质量均为m m,当它们带上等量同种电荷时,两细线竖直方向的夹角均为θ,如图所示。若已知静电力常量为k ,重力加速度为g 。求: (1)小球所受拉力的大小;
(2)小球所带的电荷量。
<建议用时10分钟!>
1、、1913年美国科学家密立根通过油滴实验( )
A .发现了中子
B .发现了电子
C .测出了中子的质量
D .测出了电子的电荷量 选 D
2、如图所示,A 、B 是两个带有绝缘支架的金属球,它们原来均不带电,并彼此接触。现使带负电的橡胶棒C 靠近A (C 与A 不接触),然后先将A 、B 分开,再将C 移走。关于A 、B 的带电情况,下列判断正确的是
A .A 带正电,
B 带负电 B .A 带负电,B 带正电
C .A 、B 均不带电
D .A 、B 均带正电
Ⅳ.魔法小测
- - - - - -
甲 乙
选 A
3、以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是()
A.摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生电荷
B.摩擦起电是因为产生电荷,感应起电是因为电荷的转移
C.橡胶棒和毛皮摩擦,橡胶棒带正电
D.不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移
选 D
4、关于点电荷的说法,下列正确的是
A.体积很大的带电体不能看成点电荷 B.物体带电量很小时,可以看作点电荷
C.点电荷是理想化的物理模型 D.点电荷的带电量一定是1.6×10-19 C
选 C
5、把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一段距离,发现两球之间相互排斥,则A、B两
球原来的带电情况不可能是()
A.带有等量异种电荷B.带有等量同种电荷
C.带有不等量异种电荷D.一个带电,另一个不带电
选 A
6.对物体带电现象的叙述,正确的是:()
A.不带电的物体一定没有电荷能
B.物体带电一定具有多余的电子
C.摩擦起电实际上是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程
D.一根带电的导体棒放在潮湿的房间,过了一段时间后,发现导体棒不带电了,这过程中电荷不守恒
选 C
7、如图所示,真空中A、B两处各有一个正电电荷,若放入第三个点电荷C,只在电场力的作用下三个电荷都处于平衡状态,则C的电性及位置是
A.正电;在A、B之间
B.正电;在A的左侧
C .负电;在A 、B 之间
D .负电;在B 的右侧 总结:两大加一小,两同加一异
8、两个放在绝缘架上的相同金属球相距d ,球的半径比d 小得多,分别带q 和3q 的电荷量,相互作用的斥力为3F .现将这两个金属球接触,然后分开,仍放回原处,则它们的相互斥力将变为( ) A .O B .F C .3F D .4F 选 D
9、两个分别带有电荷量Q -和3Q +的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为的两处,它们间库仑力的大小为F 。两小球相互接触后将其固定距离变为
2
r
,则两球间库仑力的大小为 A .
12F B .34F C .43
F D .12F
选 C
10、某同学为了探究影响电荷间相互作用力的因素,进行了以下的实验:M 是一个带正电的物体,把系
在丝线上的带正电的轻质小球先后挂在P 1、P 2、P 3位置,发现丝线偏离竖直方向的角度逐渐变小.这个实验结果说明电荷之间的作用力( ) A.随着电荷量的增大而增大 B.与两电荷量的乘积成正比 C.随着电荷间距离的增大而减小 D.与电荷间距离的平方成反比
选 C
测试得分______________
一、要点提纲:
场强:带电粒子在电场中受到的力与所带电荷量的比值.即:q
F E =
点电荷周围的场强:
1、场源电荷Q 与试探电荷q 相距为r ,则它们间的库仑力为2
2r Q
qk r Qq k F ==, 所以电荷q 处的电场强度2r
Q
k q F E ==
. (1) 公式:2r
Q
k
E =,Q 为真空中场源点电荷的带电荷量,r 为考察点到点电荷Q 的距离. (2) 方向:若Q 为正电荷,场强方向沿Q 和该点的连线指向该点;
若Q 为负电荷,场强方向沿Q 和该点的连线指向Q .
(3) 适用条件:真空中点电荷Q 产生的电场.
两个场强公式q F
E =
和2r
Q k E =的比较: (1) 2
r Q
k
E =适用于真空中点电荷产生的电场,式中的Q 是场源电荷的电荷量,E 与场源电荷Q 密切相关;q
F
E =
是场强的定义式,适用于任何电场,式中的q 是试探电荷的电荷量,E 与试探电荷q 无关.
(2) 在点电荷Q 的电场中不存在E 相同的两个点,r 相等时,E 的大小相等但方向不同;
两点在以Q 为圆心的同一半径上时,E 的方向相同而大小不等
二.题型分类:
题型一:
在电场中某点用+q 测得场强E ,当撤去+q 而放入-q/2时,则该点的场强 ( ) A .大小为E / 2,方向和E 相同 B .大小为E /2,方向和E 相反 C .大小为E ,方向和E 相同 D .大小为E ,方向和E 相反
解析:把试探电荷q 放在场源电荷Q 产生的电场中,电荷q 在不同点受的电场力一般是不同的,这表示各点的电场强度不同;但将不同电荷量的试探电荷q 分别放入Q 附近的同一点时,虽受力不同,但电场力F 与电荷量q 的比值F/q 不变.因为电场中某点的场强E 是由电场本身决定,与放入电场中的电荷大小、正负、有无等因素无关,故C 正确.
题型二:
下列关于电场强度的说法中,正确的是 ( ) A .公式q
F
E =
只适用于真空中点电荷产生的电场 B .由公式q
F
E =
可知,电场中某点的电场强度E 与试探电荷q 在电场中该点所受的电场力成正比 C .在公式F =2
2
1r
Q Q k
中,22r Q k 是点电荷Q 2产生的电场在点电荷Q 1处的场强大小; 而2
1
r Q k
是点电荷Q 1产生的电场在点电荷Q 2处场强的大小 D .由公式2r
Q
k
E =可知,在离点电荷非常近的地方(r→0),电场强度E 可达无穷大 解析:电场强度的定义式q
F
E =
适用于任何电场,故A 错;电场中某点的电场强度由电场本身决定,而与电场中该点是否有试探电荷或引入试探电荷所受的电场力无关(试探电荷所受电场力与其所带电荷量的比值仅反映该点场强的大小,但不能决定场强的大小),故B 错;点电荷间的相互作用力是通过电场发生的,故C 对;公式2r
Q
k
E =是点电荷产生的电场中某点场强的计算式,当r→0时,场源电荷已不能当成“点电荷”,即所谓“点电荷”已不存在,该公式已不适用,故D 错.正确选项是C .
题型三:
如图所示,真空中,带电荷量分别为+Q 和-Q 的点电荷A 、B 相距r ,则:
(1) 两点电荷连线的中点O 的场强多大?
(2) 在两点电荷连线的中垂线上,距A 、B 两点都为r 的O′点的场强如何?
解析:分别求出+Q 和–Q 在某点的场强大小和方向,然后根据电场强度的叠加原理,求出合场强. (1) 如图甲所示,A 、B 两点电荷在O 点产生的场强方向相同,由A→B .A 、B 两点电荷在O 点产
生的电场强度:E A =E B =
2
24)2/(r
kQ
r kQ =.故O 点的合场强为E o =2E A =28r kQ ,方向由A→B . (2) 如图乙所示,E′A =E′B =2r kQ
,由矢量图所形成的等边三角形可知, O′点的合场强E′o =E′A =E′B =2r
kQ
,方向与A 、B 的中垂线垂直,即E′o 与E o 同向.
题型四:
·
·
︱
+Q -Q O
A
B
如图所示,用金属丝A 、B 弯成半径r =1m 的圆弧,但在A B 之间留出宽度为d =2cm ,相对圆弧来说很小的间隙,将电荷量91013.3-?=Q C 的正电荷均匀分布在金属丝上,求圆心O 处的电场强度.
解析:根据对称性可知,带电圆环在圆心O 处的合场强E =0,那么补上缺口部分在圆心O 处产生的场强与原缺口环在圆心O 处产生的场强大小相等方向相反.
考虑到r π2比d 大很多,所以原来有缺口的带电环所带电荷的密度为
r
Q
d r Q ππρ22≈-=
补上的金属部分的带电荷量r
Qd d Q πρ2/
==
由于d 比r 小得多,可以将Q / 视为点电荷,它在O 处产生的场强为
N/C 109N/C 102.0114.321013.31092-299
2//
?=??????==-r
Q k E ,方向向右.
所以原缺口环在圆心O 处产生电场的场强N/C 1092
-?=E ,方向向左.
<建议用时10分钟!>
1. 下列关于电场强度的叙述正确的是
A.电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力
B.电场中某点的场强与该点检验电荷所受电场力成正比
C.电场中某点的场强与方向就是检验电荷在该点所受电场力方向
D.电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关 选 D
2.关于电场力和电场强度,以下说法正确的是( )
A .一点电荷分别处于电场中的A 、
B 两点,电荷受到的电场力大则场强大 B .在电场某点如果没有检验电荷,则电场力为零,电场强度也为零
C .电场中某点场强为零,则检验电荷在该点受到的电场力为零
D .一检验电荷在以一个点电荷为球心,半径为r 的球面上各点所受电场力相同 选 AC
3、在电场中的A 、B 两处分别引入不同的试探电荷q ,得到试探电荷所受的电场力随电荷量变化的关系如图所示,则 ( ) A .E A > E B B .E A < E B C .E A = E B
D .不能判定
E A 、 E B 的大小 选 A
4、在以点电荷Q 为中心的球面上有A 、B 两点,下列判断正确的是 A .A 、B 两点的场强相同
Ⅳ.魔法小测
d
A B
r O
图1-3-4
B.A、B两点的场强大小相等,方向不同
C.同一个正电荷分别放到A、B两点所受的电场力相同
D.同一个正电荷放在A、B两点所受的电场力方向都背离圆的中心
选 B
5、在两个点电荷连线之间的某一点场强为零,则可判定
A.两点电荷一定是同种电荷
B.两点电荷一定是异种电荷
C.两点电荷一定是带相等的电量
D.将其中一个点电荷放到该点时所受电场力为零
选 A
6.在电场中某一点,当放入正电荷时受到的电场力向右,当放入负电荷时受到的电场力向左,下列判断正确的是()
A.当放入正电荷时,该点的场强方向向右;当放入负电荷时,该点的场强方向向左
B.该点的场强方向一定向右
C.该点的场强方向一定向左
D.该点的场强方向与所受电场力较大的那个电荷受力方向一致
选 B
7.在等量同种点电荷连线的中垂线的上方由下到上分别有A、B两点,下列结论正确的是( )
A.E A B.E A不可能等于E B,且方向相反 C.E A和E B大小不可能相等,但方向相同 D.E A和E B有可能大小相等,方向相同 选 C 8.真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q,相距r,两点电荷连线中点处的场强为( ) A.0 B.2kq/r2C.4kq/r2 D.8kq/r2 选 D 9、正点电荷Q的电场中,A点场强为90N/C,C点场强为10N/C,B是AC的中点,则B点的场强为________N/C. 答案:18 10、在真空中O点放一个点电荷Q=1.0×10-9C,直线MN过O点,OM=30cm,M点放有一个点电荷q=10C,如图所示.求: (1)q在M点所受的电场力 (2)M点的场强 (3)拿走q后M点的场强 (4)比较在M点和N点的场强大小和方向 电势能 电势能:由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关,电荷在电场中也具有势能,这种势能叫做电势能。 静电力做功与电势能变化的关系: 静电力做的功等于电势能的变化量。写成式子为:PB PA E E W A B -= 注意: ①.电场力做正功,电荷的电势能减小; 电场力做负功,电荷的电势能增加 ②.电场力力做多少功,电势能就变化多少,在只受电场力作用下,电 势能与动能相互转化,而它们的总量保持不变。 ③.在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正,负电荷在任一点具有的电势能 都为负。 在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负,负电荷在任意一点具有的电势能都为正。 ④.求电荷在电场中某点具有的电势能 电荷在电场中某一点A 具有的电势能E P 等于将该点电荷由A 点移到电势零点电场力所做的功W 的。即E P =W ⑤.求电荷在电场中A 、B 两点具有的电势能高低 将电荷由A 点移到B 点根据电场力做功情况判断,电场力做正功,电势能减小,电荷在A 点电势能大于在B 点的电势能,反之电场力做负功,电势能增加,电荷在B 点的电势能小于在B 点的电势能。 ⑥电势能零点的规定 若要确定电荷在电场中的电势能,应先规定电场中电势能的零位置。 关于电势能零点的规定:P 19(大地或无穷远默认为零) 所以:电荷在电场中某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时电场力所有做的功。 电荷处在电场中,一定具有电势能 电势能,是标量,既有正负又有零,大小正负公式定,E=qU 要记清 电势能,若增加, 电场力定做负功 电势能,若减少,电场力定做正功 静电力做功的特点 分析试探电荷q 在场强为E 的均强电场中沿不同路径从A 运动到B 电场力做功的情况。 q 沿直线从A 到B q 沿折线从A 到M 、再从M 到B q 沿任意曲线线A 到B 结果都一样即:W=qEL AM =qEL AB cos θ 【结论】:在任何电场中,静电力移动电荷所做的功,只与始末两点的位置有关,而与电荷的运动路径无关。 与重力做功类比,引出:电势。 电势 通过研究电荷在电场中电势能与它的电荷量的比值得出。 (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,叫做这一点的电势。 用?表示,标量,只有大小,没有方向,但有正负。 (2)公式:q E p = ?(与试探电荷无关) (3)单位:伏特(V ) (4)电势与电场线的关系:电势顺线降低。(电场线指向电势降低的方向) (5)零电势位置的规定:电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关,即电势的数值决定于 零电势的选择.(大地或无穷远默认为零) 常见题目类型: 题型一:从电势差定义式q W U = 可以看出 ( ) A .电场中两点间的电势差与电场力做的功W 成正比,与移送的电量q 成反比 B .电场力在电场中两点间移动的电荷越多,电场力做的功越大 C .将1 库的负电荷从一点移到另一点电场做了1焦的功,这两点间的电势差的大小是1伏 D .两点间的电势差,等于把正点电荷从一点移到另一点电场力做的功 选 BC 题型二:如图1所示,a 、b 为某电场线上的两点,那么以下的结论正确的是 ( ) A .把正电荷从a 移到b ,电场力做正功,电荷的电势能减少 B .把正电荷从a 移到b ,电场力做负功,电荷的电势能增加 C .把负电荷从a 移到b ,电场力做正功,电荷的电势能增加 D .把负电荷从a 移到b ,电场力做负功,电荷的电势能增加 选 AD 题型三:如图2所示,电场中a 、b 、c 三点,ab=bc ,则把点电荷+q 从a 点经b 移到c 的过程中,电场力做功的大小关系有 ( ) A .Wab >Wbc B .Wab =Wbc C .Wab <Wbc D .无法比较 选 C 题型四:下列说法中正确的是 ( ) A .无论是正电荷还是负电荷,从电场中某点移到无穷远处时,电场力做的正功越多,电荷在该点的电势能就越大 B .无论是正还是负电荷,从电场中某点移到无穷远处时,电场力做的正功越少,电荷在该点的电 势能越大 C.无论是正还是负电荷,从无穷远处移到电场中某点时,克服电场力做功越多,电荷在该点的电势能越大 D.无论是正电荷还是负电荷,从无穷远处移到电场中某点时,电场力做功越多,电荷在该点的电势能越大 解析:无穷远处的电势能为零,电荷从电场中某处移到无穷远时,若电场力做正功,电势能减少,到无穷远处时电势能减为零,电荷在该点的电势能为正值,且等于移动过程中电荷电势能的变化,也就等于电场力做的功,因此电场力做的正功越多,电荷在该点电势能越大,A正确,B错误.电荷从无穷远处移到电场中某点时,若克服电场力做功,电势能由零增大到某值,此值就是电荷在该点的电势能值,因此,电荷在该点的电势能等于电荷从无穷远处移到该点时,克服电场力所做的功,所以C正确,D错误.故答案为AC. Ⅳ.魔法小测 <建议用时10分钟!> 1. 下列说法正确的是 A.沿着电场线的方向移动正电荷,电荷电势能一定增加 B.沿着电场线的方向移动正电荷,电荷电势能一定减少 C.沿着电场线的方向移动负电荷,电荷电势能一定减少 D.沿着电场线的方向移动负电荷,电荷电势能一定增加 选BD 2.下列说法中正确的是 A.把两个同种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定增加 B.把两个同种点电荷间的距离减小一些,电荷的电势能一定增加 C.把两个异种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定增加 D.把两个异种点电荷间的距离增大一些,电荷的电势能一定减小 选BC 3.下列关于电势高低的判断中,正确的是 A.负电荷从A移到B时,若外力做功,则A点电势一定较高 B.负电荷从A移到B时,若电势能增加,则A点电势一定较低 C.正电荷从A移到B时,若电势能增加,则A点电势一定较低 D.若正电荷只在电场力作用下从A移到B,则A点电势一定较高 选AC 4.关于电势与电势能的说法,正确的是( ) A.电荷在电势越高的地方,电势能也越大 B.电荷在电势越高的地方,它的电量越大,所具有的电势能也越大 C.在正点电荷电场中的任一点处,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能 D.在负点电荷电场中的任意点,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能 (2)定义式:q W U AB AB = (3)单位:伏特符号:V (4)物理意义: 电势差的值即为电场力作用下两点间移动一库仑的正电荷电场力做的功。 例如: U AB =10V ,移动1库仑正电荷电场力做功为10J ,移动1库仑负电荷电场力做功-10J 。 电势与电势差的比较: (1)电势差是电场中两点间的电势的差值,B A AB U ??-= (2)电场中某一点的电势的大小,与选取的参考点有关; 电势差的大小,与选取的参考点无关。 (3)电势和电势差都是标量,单位都是伏特,都有正负值; 常见题目类型: 题型一:将一个电量为-2×10-9 C 的点电荷从电场中的N 点移到M 点,需克服电场力做功1.4×10-8 J ,N 、M 两点间的电势差U NM 为多少?若将该电荷从M 移到N ,电场力做什么功?U MN 为多少? 【解析】(1)W NM =-1.4×10-8 J ,V q W U NM NM 7102104.198 =?-?-==-- (2)W MN =1.4×10-8 J ,V q W U MN MN 710 2104.19 8-=?-?==-- 说明:应用AB AB qU W =计算时,注意各物理量用正负值代入。 题型二:一个电荷量为1×10-5 C 的电荷,从无限远点移到电场内的一点A 时,克服电场力做功0.006J ,则A 点的电势为600V ;如果此电荷从无限远点移到电场内的另一点B 时,电场力做功0.002J ,则B 点的电势为200V , U AB =400V ;若有另一电荷量为0.2C 的负电荷从A 移到B 点,电场力做正功,大小为80 J 。 题型三:一个带正电的质点,电量q =2.0×10-9 C ,在静电场中由a 点移到b 点,在这过程中,除电场力外,其他力作的功为6.0×10-5 J ,质点的动能增加了8.0×10-5 J ,则a 、b 两点间的电势差U a - U b 为( ) A 、3×104 V B 、1×104 V C 、4×104 V D 、7×104 V 题型四:如果把q=1.0×108-C的电荷从无穷远移到电场中的A点,需要克服电场力做功W=1.2×10 4-J, 那么(1) q在A点的电势能和A点的电势各是多少? (2) q未移入电场前A点的电势是多少? 解析:(1) 电场力做负功,电势能增加,无穷远处的电势为零,电荷在无穷远处的电势能也为零,电势 能的变化量等于电场力做的功,W=E PA —E ∞ P ∴E PA =W=1.2×104-J, φ A = 8 4 10 0.1 10 2.1 - - ? ? = q E PA V=1.2×104V. (2) A点的电势是由电场本身决定的,跟A点是否有电荷存在无关,所以q移入电场前, A点的电势仍然为1.2×104V. <建议用时10分钟!> 1.下列关于电势差U AB和电势?A、?B的分析,正确的是 A.U AB表示A点和B点间的电势差值叫电势差,即U AB=?B-?A B.U AB表示A点和B点间的电势差值叫电势差,即U AB=?A-?B C.U AB和U BA是不同的,它们的关系是U AB =-U BA D.U AB和U BA是相同的,它们的关系是U AB =U BA BC 2.关于电势差和电场力做功的说法中,正确的是BC A.电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电量决定 B.电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电量决定 C.电势差是矢量,电场力做的功是标量 D.在匀强电场中与电场线垂直的某一直线上任意两点的电势差为零 BD 3.电场中两点电势差为零,则 A.两点处的场强都为零 B.两点处的电势都为零 C.同一电荷在这两点具有的电势能相等 D.电荷在这两点间移动的过程中,电势能一直保持不变 C 4.下列说法中正确的是 A.重力做功与路径无关,与移动物体的初末位置的竖直高度差有关,即W AB=mgh AB B.静电场力做功与路径无关,与移动电荷的初末位置的电势差有关,即W AB=qU AB C.重力对物体做正功,其重力势能能减少,做负功则重力势能增加 D.静电场力对正电荷做正功,正电荷电势能减少,对负电荷做正功,负电荷电势能增加Ⅳ.魔法小测 W=4.0 J ( ) ×10-4J,从B点移到C 两点哪点电势高。 (适用于任何电场) (只适用于点电荷) (只适用于匀强电场) 【例1】图中,A 、B 、C 三点都在匀强电场中,已知AC ⊥BC ,∠ABC =60°,BC =20 cm.把一个电量q =10-5C 的正电荷从A 移到B ,静电力做功为零;从B 移到C ,静电力做功为3 1073.1-?-J ,则该匀强电场的场强大小和方向是 A.865 V/m ,垂直AC 向左 B.865 V/m ,垂直AC 向右 C.1000 V/m ,垂直AB 斜向上 D.1000 V/m ,垂直A B 斜向下 解析:把电荷q 从A 移到B 电场力不做功,说明A 、B 两点在同一等势面上。因该电场为匀强电场,等势面应为平面,故图中直线AB 即为等势线,电场方向应垂直于等势面,可见,选项A 、B 不正确。 5 3 10 1073.1--?-==q W U BC BC V=-173 V ,B 点电势比C 点低173 V ,因电场线指向电势降低的方向,所以场强方向必垂直于AB 斜向下。场强大小 60 sin BC U d U E CB CB == =2 3 2.0173? V/m=1000V/m 。 电容器 1、作用:电容器就是容纳电荷的容器。 2、构造:由两个相互靠近、彼此绝缘的导体组成 这两个导体称为电容器的两极中间彼此绝缘的物质叫电介质(空气也是电介质) 电容 1、 电容的物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量来源学 2、 定义:电容器所带的电量Q 与电容器两极板间的电势差U 的比值,叫做电容器的电容。 q F E = 2 r Q k E =d U E = 3、公式: 4、单位:法拉(F )还有微法(F )和皮法(pF ) 1F=10-6F=10-12pF 平行板电容器电容的决定式: 4S C kd επ= 其中,(1)k 静电力常量 (2)d 板间距离 (3)S 两极板正对面积 (4)ε 介电常数(描述两导体间绝缘介质特性) 二.题型分类: 题型一: 对于一个电容器,下列说法中正确的是( ) A、电容器所带的电量越多,电容越大 B、电容器两极板间的电势差越大,电容越大 C、电容器所带的电量增加一倍,两极板间的电势差也增加一倍 D、电容器两极板间的电势差减小到原来的1/2,它的电容也减小到原来的1/2 选 C 题型二: 平行金属板A 、B 组成的电容器,充电后与静电计相连,要使静电计指针张角变大,下列措施中可行的是( ) A .将A 板向上移动 B .将B 板向右移动 C .使A 、B 之间充满电介质 D .使A 板放走部分电荷 点拨:静电计指针偏角大小反映电容器两极板间的电势差大小,要使静电计指针张角变大,就得分析哪些方法使A 、B 间电势差变大的. 参考答案:AB 题型三: 平行板电容器的电容,在下述几种情况下,怎样变化? (1)两板正对面积减少一半; (2)两板间的距离缩短一半; (3)极板上的电量增加一倍; (4)加在两板间的电压降低一半; μμU Q C = (5)把空气电容器浸在油里; (6)两板带电的种类互换. 解析:(1)平行板电容器的电容跟两板的正对面积成正比,正对面积减少一半时,它的电容也减少一半.(2)平行板电容器的电容跟两板间的距离成正比,两板间距离缩短一半时,它的电容将增大一倍.(3)电容器的电容跟它所带电量的多少无关.因此,极板上的电量虽然增加一倍,但它的电容不变;(4)电容器的电容跟两极板间电压的大小无关,两极板的电压虽然降低一半,但它的电容不变.(5)平行板电容器的电容跟介电常数成正比,油的介电常数比空气的介电常数大.因此,把空气电容器浸在油里,它的电容将增大.(6)电容器的电容跟它所带电量无关,两板带电的种类互换后,它的电容不变. 点拨:弄清平行板电容器的电容与哪些因素有关,有什么关系,与哪些因素无关.是回答电容器电容如何变化这类问题的关键. 题型四:一个平行板电容器,使它每板电量从Q 1=30×10-6C 增加到Q 2=36×10-6C 时,两板间的电势差从U 1=10V 增加到U 2=12V ,这个电容器的电容量多大?如要使两极电势差从10V 降为U 2'=6V ,则每板需减少多少电量. [解] 电量的增加量和电势差的增加量分别为 △Q=Q 2—Q 1=36×10-6 C —30×10-6 C=6×10-6 C , △U=U 2-U 1=12V -10V=2V . 根据电容的定义,它等于每增加 1V 电势差所需增加的电量,即 要求两极板间电势差降为6V ,则每板应减少的电量为 △Q ′=C △U ′=3×10-6×(10—6)C=12×10-6C . <建议用时10分钟!> 1.下列关于电容器的说法中,正确的是( ) A .电容越大的电容器,所带的电荷量一定越多 B .电容器不带电时,其电容为零 C .两个电容器所带的电荷量相等时,两极板间电势差较大的电容器的电容较大 D .电容器的电容与电容器是否带电无关 D Ⅳ.魔法小测