静电场基础复习
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《静电场》复习资料一、电场基本规律1、电荷 电荷守恒定律自然界中只存在正、负电荷自然界中两种电荷的总量是守恒的,使物质带电的过程,就是使电荷从一个物体转移到另一物体(如摩擦起电和接触带电);或者是从物体的一部分转移到另一部分(静电感应),不管何种方式,电荷既不能创造,也不能消失,这就是电荷守恒定律(1)三种带电方式:摩擦起电-掠夺式、接触起电-均分式、感应起电-本能式(2)元电荷:最小的带电单元,自然界任何物体的带电荷量都是元电荷(e=1.6×10-19c 的整数倍,电子、质子的电荷量都等于元电荷,但电性不同,前者为负,后者为正。
2、库伦定律:(1)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,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(2)表达式:221r Q kQ F = k=9.0×109N ·m 2/C 2——静电力常量(3)适用条件:真空中静止的点电荷。
二、电场 力的性质:1、电场的基本性质:电场对放入其中的电荷有力的作用。
2、电场强度E :(1)定义:电荷在电场中某点受到的电场力F 与电荷的带电量q 的比值,就叫做该点的电场强度。
(2)定义式:qF E = E 与F 、q 无关,只由电场本身决定。
(3)电场强度是矢量:大小:在数值上为单位电荷受到的电场力。
方向:规定正电荷受力方向,负电荷受力与E 的方向相反。
(4)单位:N/C,V/m 1N/C=1V/m(5)其他的电场强度公式○1点电荷的场强公式:2r kQ E =——Q 场源电荷 ○2匀强电场场强公式:dU E =——d 沿电场方向等势面间距离 (6)场强的叠加:遵循平行四边形法则3、电场线:(1)意义:形象直观描述电场强弱和方向的理想模型,实际上是不存在的(2)电场线的特点:○1电场线起于正电荷(无穷远),止于(无穷远)负电荷 ○2不封闭,不相交,不相切。
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.。
物理基础知识复习静电场1.如图所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A 、B 两点,用E A 、E B 表示A 、B 两处的场强,则 A .A 、B 两处的场强方向不相同B .因为A 、B 在一条电场线上,且电场线是直线,所以E A =E BC .电场线从A 指向B ,所以E A >E BD .不知A 、B 附近电场线的分布情况,E A 、E B 的大小不能确定2.一个电荷只在电场力作用下从电场中的A 点移到B 点时,电场力做了5×10-6J 的功,那么A .电荷在B 处时将具有5×10-6J 的电势能 B .电荷在B 处将具有5×10-6J 的动能C .电荷的电势能减小了5×10-6JD .电荷的动能减小了5×10-6J3.如图所示的匀强电场场强为103N/C ,ab =dc =4cm ,ac =bd =3cm .则下述计算结果正确的是A .ab 之间的电势差为40VB .bc 之间的电势差为50VC .将q =-5×10-3C 的点电荷沿矩形路径abdc 移动一周,电场力做功是-0.25JD .将q =-5×10-3C 的点电荷沿abc 或adc 从a 移动到c ,电场力做功都是-0.25J 4.在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是A .电场强度大的地方电势一定高B .电势为零的地方场强也一定为零C .场强为零的地方电势也一定为零D .场强大小相同的点电势不一定相同5.如图所示的电解池内,通电1s ,在这期间共有3C 的正离子和3C 的负离子通过截面xy ,则这个电路中的电流是A .0AB .1.5AC .6AD . 4A6.如图所示电路,电压保持不变,当开关S 断开时,电流表A 的示数为0.6A ,当S 闭合时,电流表的示数为0.9A ,则两电阻阻值之比R 1:R 2为A .1:2B .2:1C .2:3D .3:27.如图,把一带正电的小球a 放在光滑绝缘斜面上,欲使小球a 能静止在斜面上,需在MN 间放一带电小球b ,则b 可能A .带负电,放在A 点B .带正电,放在C 点 C .带负电,放在B 点D .带正电,放在A 点8.如图所示,电场中一条竖直电场线上有A 、B 两点,将某带电微粒从A 点由静止释放,微粒沿电场线下落,到达B 点时速度为零,下列说法错误的是A 、沿电场线由A 到B ,电场强度是逐渐减小的B 、沿电场线由A 到B ,电场强度是逐渐增大的C 、A 点的电势可能比B 点高,也可能比B 点低D 、微粒从A 运动到B 的过程中先是电势能的增加量小于重力势能的减少量,然后是重力势能的减少量小于电势能的增加量9.电子在电场中运动时,仅受电场力作用,其由a 点运动到b 点的轨迹如图中虚线所示。
高中物理静电场专题复习(一)电荷与静电场1.电荷的概念和性质2.电荷的守恒定律3.质点电荷的受力和受力分析4.电场的概念和性质5.电场的叠加原理6.电场线与等势面7.高斯定理及其应用(二)电场中的电荷运动1.力电相互作用定律2.电场中带电粒子的受力分析3.匀速平行板电容器中带电粒子的运动4.均匀磁场中带电粒子的受力分析5.质谱仪工作原理及应用(三)电势与电势能1.电势的概念和性质2.科尔宾定律及其应用3.电势能的概念和计算4.等势面和电势差5.电势差与电场强度的关系6.电势能的转换与守恒定律(四)电容与电容器1.电容的概念和性质2.电容的计算与电容公式3.并联与串联电容的计算4.储存电容器的能量5.电容器的充放电过程6.RC电路的充放电特性及其应用(五)静电场与静电力1.静电能的计算2.电场能与电场力的关系3.电荷在电场中的平衡位置分析4.电偶极子的概念和性质5.电偶极子在电场中的受力分析6.电荷在带电杆上的分布和受力分析(六)静电场中的等电位1.等电位的概念和性质2.等电位面的特点和表示方法3.等电位面的场线走势4.等势图的画法5.等势面与电场线的关系6.高斯定理在等电位面上的应用(七)电容器的应用1.平行板电容器的原理和特点2.平行板电容器中的电场分布与电势差计算3.平行板电容器的等效电容计算4.平行板电容器的应用:电容传感器、正负极板电容器等5.球形电容器的原理和特点6.球形电容器的电场分布与电势差计算7.球形电容器的应用:变压器、电荷控制器等以上是高中物理静电场专题复习的提纲,希望对你的复习有所帮助。
祝你取得好成绩!。
静电场【考点透视】一、库伦定律与电荷守恒定律1.库仑定律(1)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。
(2)电荷之间的相互作用力称之为静电力或库伦力。
(3)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。
类似于力学中的质点,也时一种理想化的模型。
2.电荷守恒定律电荷既不能创生,也不能消失,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物体的另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变,这个结论叫电荷守恒定律。
电荷守恒定律也常常表述为:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变的。
二、电场的力的性质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)公式:qF E =(3)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)公式:2rQ KE = (2)以点电荷为中心,r 为半径做一球面,则球面上的个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由方向的曲线,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。
《静电场》复习要点一、电场基本规律 1.电荷 电荷守恒定律(1)自然界中只存在两种电荷: 电荷和 电荷。
电荷间的作用规律是:同种电荷相互 ,异种电荷相互 。
电荷的多少叫 。
(2)三种带电方式:摩擦起电,感应起电,接触起电。
(3)电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体 到另一物体,或者从物体的一部分 到另一部分。
2.元电荷:e= ,所有带电体的电荷量或者 或者 。
3.库仑定律: F = , 静电力恒量k = 。
二、电场力的性质 1.电场强度(1)定义式:E = ,其单位是 。
E 与F 、q 无关,只由电场本身决定。
(2)单位:N/C,V/m 1N/C=1V/m(3)方向:场强的方向与正电荷 ,与负电荷 。
(4)其他的电场强度公式○1点电荷的场强公式:2r kQ E =——Q 场源电荷 ○2匀强电场场强公式:d U E =——d 沿电场方向两点间距离 (5)电场的叠加:遵循 定则2.电场线:(1)电场线起于 或 终止于 或 。
(2)电场线不 、也不 。
(3)电场线的疏密表示场强的 。
(4)电场线上一点的 方向代表场强的方向。
3. 匀强电场:在电场的某一区域,如果场强的 和 都相同,这个电场叫匀强电场。
4. 几种特殊电场的电场线E三、电场能的性质1.静电力做功的特点:在电场中移动电荷时,电场力所做的功只与_____ 有关,与 无关,(与重力做功相同)。
电荷在电场中的势能,叫做__________。
2.电场力做功与电势能变化的关系:电场力做 时,电荷的电势能 ;电场力做 时, 电荷的电势能 。
电荷从A 点移到B 点,静电力所做的功W AB =___ ______。
通常把_____ ___的电势能规定为零。
3.电势ϕ:公式:___ ____。
电势是反映电场本身的性质的物理量,与 无关.(1)电势是相对的,某点的电势与_________的选取有关。
电势的正、负,表示该点电势比零电势点高或者低。
第一章静电场复习(一)【知识点总结:】一:电荷,电荷守恒定律,元电荷e= -------- 。
库仑定律:F=-----------,适用条件------------。
二:电场力的性质。
1.电场强度: 定义E=--------.。
方向:和---- -------受力方向相同。
点电荷的场强------------------。
匀强电场的场强------------------。
2.电场线的特点:------------------------------------------------------------------。
三:电场能的性质。
1.电势:-----------。
标量,有正负和零电势点的选取有关。
2.电势差:U=-------.标量,有正负和零电势点的选取无关。
3.电势能:---------------。
▲电场力做功的特点:和路径无关。
和电势能变化的关系:--------------。
和电势差的关系:------------------------。
四:电容器。
电容:定义式:C=---------。
决定式:C=----------。
▲注意:动态分析题型。
五:带点粒子在匀强电场中的运动。
1.带电粒子的加速:-----------------▲示波管原理。
2.带点粒子的偏转:Y=-----------------. -----------------.【方法规律总结:】一、电场强度大小的判定方法:①.用电场线的疏密程度进行判断。
②.根据等差等势面的疏密判定场强大小。
③.运用场强公式计算。
二、电势高低的判断技巧:电势高低的判定方法较多,主要有:①.根据电场线方向判定,沿电场线方向电势逐渐降低;②.根据电场力对电荷做功和电势能变化情况判定,正电荷由静止在电场力作用下,由高电势向低电势移动,负电荷在电场力作用下,由低电势向高电势移动;③.根据U AB=φA-φB进行判定,φA-φB>0表示A点电势高于B点电势,φA-φB<0,表示A点电势低于B点电势.三、电荷在电场中电势能大小的判断技巧①.电场线法正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小;.负电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大;②.做功判断法电场力做正功,电荷(无论是正电荷还是负电荷)电势能减小。
静电场知识点复习一、电荷量:电荷量是指 用于度量电荷多少的物理量 ,单位是 库仑 ,简称 库 ,符号是 C 。
二、元电荷:元电荷是指 最小 的电荷量。
用e 表示,大小为C 19106.1-⨯。
三、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: 221rq kq F =,其中静电力常量229/.100.9C m N k ⨯=,适用条件: 真空中的点电荷 。
四、电场1、电场的产生:电荷周围存在着 电场 ,产生电场的电荷叫 源电荷 。
2、电场的性质之一是: 电场是一种特殊物质,并非由分子原子组成,但客观存在 , 电场的性质之二是: 电场对放入其中的电荷有电场力的作用 。
描述电场的力的性质的物理是 电场强度 ,描述电场的能的性质物理量是 电势 ,这两个物理量仅由电场本身决定,与试探电荷无关。
五、电场强度(E )1、定义:放入电场中某点的电荷所受的 静电力 跟它的 电荷量 的比值,叫电场强度。
2、定义式:qFE =,公式中的q 只代绝对值。
3、单位:C N /或m V /。
4、矢量性:电场强度是矢量,它的方向就是电场的方向,其方向规定与 正电荷在该点所受的静电力方向 相同,则与 负电荷在该点所受静电力的方向 相反,也是该点的电场线的 切线方向 。
5、物理意义:描述电场 大小 和 方向 的物理量,它所描述的是放入电场中的电荷所受 电场力 的性质。
6、试探电荷在电场中所受的电场力大小计算:F = Eq 。
7、区别:q F E =、2rQk E = 、d U E = ①、qFE =是电场强度的定义式,适用于 任何电场 ,其中F 是 电荷所受电场力 ,q 是 电荷量 。
②、2r QkE =是点电荷所形成电场的场强决定式,适用于 真空中点电荷产生点电场 ,E 与 Q 成正比,与 r 2 成反比,与试探电荷q 无关 。
1
2.电场力的性质——电场强度(E )
(1)
(2) 点电荷:2r kQ
F =;
(3) 匀强电场:d U
E =;
(4) 电容器中的场强:S kQ
4E επ=.
3.电场能的性质——
(1)静电力做功与电势能变化的关系:B A P P AB E E W -=;
(2)电势能:q E A P A ϕ=
(3)电势公式:q E P
=ϕ;
(4)电势差公式:B A AB U ϕϕ-= 或q W U AB
AB =;
4.电势差与电场强度的关系:d U
E =;
5.电容
(1
(26.带电粒子在电场中的运动:
(1)带电粒子的加速:
①由qU mv =221(初速度为零)求出:m qU
v 2
=
② 20221
21mv mv qU -= (初速度不为零时) 说明:适用于任何电场;
(2)带电粒子的偏转:
① 加速度:md eU
m F a ==(板间距离为d ,电压为U );
② 运动时间:v l
t =(射出电场,板长为l ); ③粒子离开电场时平行电场方向的分速度mdv qUl at v y ==;
④ 粒子离开电场时的偏转距离22
21mdv qUl
y =;
⑤ 粒子离开电场时的速度偏角2tan mdv qUl
v v y
==φ;。
静电场专题复习(共12页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-静电场专题复习电荷及其守恒定律1.自然界只有两种电荷,物理学中规定:用丝绸摩擦过的玻璃棒带电荷;用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带电荷.带有同种电荷的物体相互,带有异种电荷的物体相互.带有等量异种电荷的物体相互接触会发生现象.带电体的三个共同特点是:具有吸引轻小物体的性质;能使验电器金属箔张角;带电体之间有相互.2.电荷既不会创生,也不会消灭,它只会从一个转移到另一个,或者从物体的转移到另.在转移过程中,电荷的不变,这个规律叫做电荷守恒定律.3.科学实验发现的最小电荷量就是所带的电荷量,、与它带等量的电荷,但符号相反,人们把这个最小的电荷量叫做,e= C.知识点一电荷及其相互作用1.以下判断小球是否带电的说法中正确的是( )A.用一个带电体靠近它,如果能够吸引小球,则小球一定带电B.用一个带电体靠近它,如果能够排斥小球,则小球一定带电C.用验电器的金属球接触它后,如果验电器的金属箔能改变角度,则小球一定带电D.如果小球能吸引小纸屑,则小球一定带电2.绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜,在a的近旁有一绝缘金属球b,开始时a、b不带电,如图所示,现使b球带电,则( ) A.a、b之间不发生相互作用B.b将吸引a,吸在一起不分开C.b立即把a排斥开D.b先吸引a,接触后又把a排斥开知识点二起电的三种方式3.关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )A.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷C.摩擦起电,可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电4.如图所示,A、B为两个相互接触的、用绝缘支柱支持的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带正电的小球,下列说法中正确的是( )A.把C移近导体A时,A、B上的金属箔片都张开B.把C移近导体A,先把A、B分开,然后移去C,A、B上的金属箔片仍然张开C.先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍然张开D.先把A、B分开,再把C移去,然后重新让A、B接触,A上的金属箔片张开,而B上的金属箔片闭合知识点三元电荷与电荷守恒定律5.关于元电荷,下列说法中正确的是( )A.元电荷实质上是指电子和质子本身B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C.元电荷的值通常取e=×10-19 CD.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的6.一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中,经过一段时间后,发现该小球上的电荷几乎不存在了,这说明( )23A .小球上原有的负电荷逐渐消失了B .在此现象中,电荷不守恒C .小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D .该现象是由于电子的转移引起,仍然遵循电荷守恒定律【方法技巧练】接触起电的电荷分配7.有A 、B 、C 三个完全相同的金属球,A 带×10-4 C 的正电荷,B 、C 不带电,现用相互接触的方法使它们都带电,则A 、B 、C 所带的电荷量可能是下面哪组数据( )A .×10-5 C,×10-5 C,×10-5 CB .×10-5 C,×10-5 C,×10-5 CC .×10-5 C ,×10-5 C,×10-5 CD .×10-5 C,×10-5 C,×10-5 C库仑定律1.电荷之间存在着相互作用力称为 或 ,在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的 的乘积成正比,与它们的 的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.2.库仑定律的表达式是:F =k q 1q 2r 2,其中k = . 知识点一 库仑定律的适用条件1.关于库仑定律,下列说法正确的是( )A .库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的球体B .根据F =kq 1q 2r 2,当两点电荷间的距离趋近于零时,电场力将趋向无穷大 C .若点电荷q 1的电荷量大于q 2的电荷量,则q 1对q 2的电场力大于q 2对q 1的电场力 D .库仑定律和万有引力定律的表达式相似,都是平方反比定律2.两个半径为R 的带电球所带电荷量分别为q 1和q 2,当两球心相距3R 时,相互作用的静电力大小为( )A .F =k q 1q 23R 2B .F >k q 1q 23R 2C .F <k q 1q 23R2 D .无法确定 知识点二 库仑定律的基本应用3.两个半径相同的金属小球,带电荷量之比为1∶7,相距为r ,两者相互接触后再放回原来的位置上,则相互作用力可能为原来的( )5.两个点电荷分别固定于左右两侧,左侧电荷带电荷量为+Q 1,右侧电荷带电荷量为-Q 2,且Q 1=4Q 2,另取一个可自由移动的点电荷q ,放在+Q 1和-Q 2的连线上,欲使q 平衡,则q 的带电性质及所处位置可能为( )A .负电,放在Q 1的左方B .负电,放在Q 2的右方C .正电,放在Q 1的左方D .正电,放在Q 2的右方电场强度1.放入电场中某点的点电荷所受 与它的 的比值叫做该点的电场强度,它是用来描述电场 和 的物理量,其大小与试探电荷及其受力 ,决定于电场本身,其方向与 电荷在该点所受静电力方向相同.2.真空中点电荷周围形成的电场的场强公式为:E =k Q r2,其中k 是 ,Q 是 的电荷量.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 ;两点在以Q 为中心的同一半径上时,E 的方向 ,但大小 .4知识点一 电场、电场强度1.电场中有一点P ,下列说法中正确的是( )A .若放在P 点的试探电荷的电荷量减半,则P 点的场强减半B .若P 点无试探电荷,则P 点的场强为零C .P 点的场强越大,则同一电荷在P 点所受到的电场力越大D .P 点的场强方向为试探电荷在该点受到的电场力的方向2.关于电场线的特征,下列说法中正确的是( )A .如果某空间中的电场线是曲线,那么在同一条电场线上各处的场强不相同B .如果某空间中的电场线是直线,那么在同一条电场线上各处的电场强度相同C .如果空间中只存在一个孤立的点电荷,那么这个空间中的任意两条电场线都不相交;如果空间中存在两个以上的点电荷,那么这个空间中有许多电场线相交D .电场中任意两条电场线都不相交3.由电场强度的定义式E =F q 可知,在电场中的同一点( ) A .电场强度E 跟F 成正比,跟q 成反比B .无论检验电荷所带的电荷量如何变化,F q始终不变 C .电荷在电场中某点所受的电场力大,则该点的电场强度强D .一个不带电的小球在P 点受到的电场力为零,则P 点的场强一定为零4.对于由点电荷Q 产生的电场,下列说法中正确的是( )A .电场强度的定义式仍成立,即E =F/Q ,式中的Q 就是产生电场的点电荷B .在真空中电场强度的表达式为E =kQ r2,式中的Q 就是产生电场的点电荷 C .在真空中E =kq/r 2,式中的q 是试探电荷 D .以上说法都不对知识点二 电场的叠加5.如图所示,A 、B 、C 三点为一直角三角形的三个顶点,∠B =30°,现在A 、B 两点放置两点电荷q A 、q B ,测得C 点电场强度的方向与AB 平行,则q A 带________电,q A ∶q B =________.知识点三 电场线及其特点6.如图所示是静电场的一部分电场线分布,下列说法中正确的是( )A .这个电场可能是负点电荷的电场B .点电荷q 在A 点处受到的静电力比在B 点处受到的静电力大C .点电荷q 在A 点处的瞬时加速度比在B 点处的瞬时加速度小(不计重力)D .负电荷在B 点处受到的静电力的方向沿B 点切线方向【方法技巧练】一、由电场线和运动轨迹判断运动情况的方法6.某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M 运动到N ,以下说法正确的是( )A .粒子必定带正电荷B .由于M 点没有电场线,粒子在M 点不受电场力的作用C .粒子在M 点的加速度小于它在N 点的加速度D .粒子在M 点的动能小于在N 点的动能电势能和电势1.静电力做功与电势能变化的关系静电力做正功,电荷的电势能一定 ,静电力做负功时,电荷的电势能一定 ,静电力做的功是电荷电势能变化的量度,若电荷在电场中从A点移动到B点,则W AB= .2.电荷在电场中某点的电势能,等于把它从该点移动到零势能位置时,若规定电荷在B点的电势能为零,E PB =0则E PA= .3.电势反映了电场的能的性质.电势与电势能的关系是:φ=E Pq.电势的大小仅由决定,与电荷q的大小、电性.电势是标量,但有之分,电势降落最快的方向就是.4.电场中相等的各点构成的面叫等势面,等势面的性质有:(1)在等势面上移动电荷,电场力,说明电场力方向与电荷移动方向,即等势面必定与电场线.(2)沿着电场线的方向,电势,显然,电场线总是由电势高的等势面指向电势的等势面.知识点一电场力做功的特点1.如图所示,在电场强度为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点,连线AB与电场线的夹角为θ,将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点.若沿直线AB移动该电荷,电场力做的功W1=________;若沿路径ACB移动该电荷,电场力做的功W2=________;若沿曲线ADB移动该电荷,电场力做的功W3=________.由此可知,电荷在电场中移动时,电场力做功的特点是____________________.知识点二电场力做功与电势能变化的关系2.如图所示,虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面,它们的电势分别为φa、φb和φc,φa>φb>φc,一带正电粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示.由图可知( )A.粒子从K到L的过程中,电场力做负功B.粒子从L到M的过程中,电场力做负功C.粒子从K到L的过程中,电势能增加D.粒子从L到M的过程中,动能减少3.如图所示,两个等量的正电荷分别置于P、Q两位置,在P、Q连线的垂直平分线上有M、N两点,另有一试探电荷q,则( )A.若q是正电荷,q在N点的电势能比在M点的电势能大B.若q是负电荷,q在M点的电势能比在N点的电势能大C.无论q是正电荷,还是负电荷,q在M、N两点的电势能一样大D.无论q是正电荷还是负电荷,q在M点的电势能都比在N点的电势能小知识点三电势4.关于电势,下列说法正确的是( )A.电场中某点的电势,其大小等于单位正电荷由该点移动到零电势点时,电场力所做的功B.电场中某点的电势与零电势点的选取有关C.由于电势是相对的,所以无法比较电场中两点的电势高低D.电势是描述电场能的性质的物理量知识点四等势面6.如图所示,实线表示一簇关于x轴对称的等势面,在轴上有A、B两点,则() A.A点场强小于B点场强B.A点场强方向指向x轴负方向C.A点场强大于B点场强D.A点电势高于B点电势57.如图所示,虚线a、b、c为三个同心圆面,圆心处为一个点电荷.现从c外面一点P以相同的速率发射两个电荷量、质量都相等的带电粒子,分别沿PM、PN运动到M、N,M、N两点都位于圆周c上,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时两粒子速率不相等巩固练习1.若带正电荷的运动小球只受到电场力的作用,则它在任意一段时间内( )A.一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B.一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C.不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动D.不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动5.如图所示,虚线a、b、c表示O处点电荷的电场中的三个等势面,设两相邻等势面的间距相等,一电子射入电场后的运动轨迹如图中实线所示,其中1、2、3、4是运动轨迹与等势面的一些交点.由此可以判定( )A.电子在每个位置具有的电势能与动能的总和一定相等B.O处的点电荷一定带正电C.a、b、c三个等势面的电势关系是φa>φb>φcD.电子运动时的电势能先增大后减小6.下列个图中,a、b两点电势相等、电场强度矢量也相等的是( )电势差1.电场中两点间电势的差值叫,U AB=,U BA=,因而U AB=-U BA.2.电势差是标量.电势差有正负,电势差的正负表示电场中两点电势的,若U AB>0,则φA>φB.如U AB=-5 V,说明A点的电势比B点的电势低5 V.3.公式W AB=qU AB,适用于电场,应用时要注意各物理量的正负,若q为负,U AB为负,则静电力做的功为功;若q为负,U AB为正,则静电力做的功为功.7.如图所示为一个点电荷电场的电场线(实线)和等势线(虚线),两相邻等势线间的电势差为4 V,有一个带电荷量为q=×10-8 C的负电荷从A点沿不规则曲线移到B点,电场力做功为________ J.知识点一电势差1.下列说法正确的是( )A.电势差与电势一样,是相对量,与零点的选取有关B.电势差是一个标量,但是有正值和负值之分C.由于电场力做功跟移动电荷的路径无关,所以电势差也跟移动电荷的路径无关,只跟这两点的位置有关D.A、B两点的电势差是恒定的,不随零电势点的不同而改变,所以U AB=U BA2.某电场中,点电荷从a点移到b点,电场力做功为零,则( )67A .a 、b 两点的场强一定相等B .a 、b 两点间的电势差一定为零C .a 、b 两点的电势一定相等D .电荷所受到的电场力总是垂直于其移动方向3.对于电场中A 、B 两点,下列说法正确的是( )A .电势差的定义式U AB =W AB /q ,说明两点间的电势差U AB 与电场力做功W AB 成正比,与移动电荷的电荷量q 成反比B .A 、B 两点间的电势差等于将正电荷从A 点移到B 点电场力所做的功C .将1 C 电荷从A 点移到B 点,电场力做1 J 的功,这两点间的电势差为1 VD .电荷由A 点移到B 点的过程中,除受电场力外,还受其他力的作用,电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功知识点二 电势差与电场力做功的关系4.关于电势差与电场力做功的说法中,正确的是( )A .电势差的大小由在两点间移动电荷时电场力做的功和电荷的电荷量决定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荷量决定C .电势差是矢量,电场力做的功是标量D .电场中两点间的电势差等于电场力做的功,电荷的电势能减小5.关于电势差和电场力做功的说法中,正确的是( )A .电势差是矢量,电场力做的功是标量B .在两点间移动电荷,电场力不做功,则两点间的电势差为零C .在两点间被移动的电荷的电荷量越少,则两点间的电势差越大D .在两点间移动电荷时,电场力做正功,则两点间的电势差大于零6.如图所示,把电荷量为-5×10-9 C 的电荷,从电场中的A 点移到B 点,其电势能________(选填“增大”、“减小”或“不变”);若A 点的电势U A =15 V ,B 点的电势U B =10 V ,则此过程中电场力做的功为________ J.7.如图所示,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 点场强电势差与电场强度的关系1.匀强电场中,沿场强方向的两点间的电势差等于 的乘积,即U= .公式也可写成E =U d. 注意:公式U =Ed 或E =U d中d 必须是 的距离,且公式只适用匀强电场,对于非匀强电场可作定性分析.2.由公式E =U d可以看出场强在数值上等于沿场强方向上每单位距离上的 . 3.对公式E =U ab d的理解,下列说法正确的是( ) A .此公式适用于计算任何电场中a 、b 两点间的电势差8B .a 点和b 点间距离越大,则这两点的电势差越大C .公式中的d 是指a 点和b 点之间的距离D .公式中的d 是a 、b 两个等势面间的垂直距离4. 如图所示,沿x 轴正向的匀强电场E 中,有一动点A 以O 为圆心,r =OA 为半径做逆时针转动一周,O 与圆周上的A 点的连线OA 与x 轴正向(E 方向)成θ角,则此圆周上各点与A 点间最大的电势差为( )A .U =ErB .U =Er(sin θ+1)C .U =Er(cos θ+1)D .U =2Er5. 如图所示,在匀强电场中取一点O ,过O 点作射线OA =OB =OC =OD =10 cm ,已知O 、A 、B 、C 和D 各点电势分别为0、7 V 、8 V 、7 V 、5 V ,则匀强电场场强的大小和方向最接近于( )A .70 V/m ,沿AO 方向B .70 V/m ,沿CO 方向C .80 V/m ,沿BO 方向D .80 V/m ,沿CO 方向6.下列静电学公式中,F 、q 、E 、U 、r 和d 分别表示电场力、电荷量、场强、电势差及距离,①F =k q 1q 2r 2,②E =k Q r 2,③E =F q,④U =Ed ,有关四个公式的说法中正确的是( ) A .它们都只对点电荷或点电荷的电场成立B .①②③只对点电荷或点电荷电场成立,④对任何电场都成立C .①②只对点电荷成立,③对任何电场成立,④只对匀强电场成立D .①②只对点电荷成立,③④对任何电场成立知识点一 对公式U =Ed 的理解1.下列关于匀强电场中场强和电势差的关系,正确的说法是( )A .任意两点之间的电势差,等于场强和这两点间距离的乘积B .在任何方向上,若两点间距离相等,则它们之间电势差就相等C .沿着电场线方向,任何相同距离上的电势降落必定相等D .电势降落的方向必定是电场强度的方向2. 如图实线为某电场的电场线,虚线为等势线,已知c 为线段ab 的中点,过a 、b 的等势线的电势分别为30 V 和10 V .则c 点的电势( )A .φc =20 VB .φc >20 VC .φc <20 VD .φc 的范围无法确定【方法技巧练】一、用作图法确定电场方向7.下列图中,a 、b 、c 是匀强电场中的三个点,各点电势φa =10 V ,φb =2 V ,φc =6 V ,a 、b 、c 三点在同一平面上,图中电场强度的方向表示正确的是( )8. 如图所示,A 、B 、C 为匀强电场中的三个点,已知φA =12 V ,φB =6 V ,φC =-6 V .试画出该电场的电场线,并保留作图时所用的辅助线(用虚线表示).二、用等分法确定匀强电场的电势9.图中,A 、B 、C 、D 是匀强电场中一正方形的四个顶点.已知A 、B 、C 三点的电势分别为φA =15 V ,φB =3 V ,φC =-3 V ,求D 点的电势φD .10. 如图所示,匀强电场中有一平行四边形abcd,且平行四边形所在平面与场强方向平行.其中φa=10 V,φb=6 V,φd=8 V,则c点电势为( ) A.10 V B.4 V C.7 V D.8 V巩固练习:1. 如图所示,A、B、C三点都在匀强电场中,已知AC⊥BC,∠ABC=60°,B C=20 cm,把一个电荷量q=10-5 C的正电荷从A移到B,电场力做功为零;从B移到C,电场力做功为-×10-3 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.1 000 V/m,垂直AB斜向上D.1 000 V/m,垂直AB斜向下3. 两块大平行金属板AB间存在电场强度为E的匀强电场,场强方向由B指向A并将B板接地作为零电势点,如图所示,现将正电荷逆着电场线方向由A板移动B板.若用x表示移动过程中该正电荷到A板的距离,则其电势能E p随x变化的图线为图中的( )4. 某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q,电势分别为φP和φQ,则( )A.E P>E Q,φP>φQB.E P>E Q,φP<φQC.E P<E Q,φP>φQD.E P<E Q,φP<φQ5. 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6.位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示,图中实线表示等势线,则( )A.a点和b点的电场强度相同B.正电荷从c点移到d点,电场力做正功C.负电荷从a点移到c点,电场力做正功D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点电势能先减小后增大7.空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图象如图所示.下列说法中正确的是( )A.O点的电势最低B.x2点的电势最高C.x1和-x1两点的电势相等D.x1和x3两点的电势相等9静电现象的应用1.静电平衡状态(1)概念:导体内的自由电子不发生时,导体就达到了静电平衡状态.(2)静电平衡状态导体的特征①处于静电平衡状态的导体,内部场强处处.②处于静电平衡状态的导体,其外部表面附近任一点场强方向与该点的所在表面 .③静电平衡状态下的导体是个 .④处于静电平衡状态的导体内部没有净电荷,净电荷只能分布在导体.2.尖端放电(1)达到静电平衡时,导体表面越尖的地方,电荷分布的密集度越 .(2)尖端放电:导体尖端的电荷密度很大,附近的很强,使周围中性空气分子电离成,那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子被到尖端,与尖端上的电荷,这相当于导体从尖端电荷,这种现象叫做尖端放电.(3)应用与防止应用举例:;防止举例:高压输电设备的表面尽量做得,避免放电.3.对于处在静电平衡状态的导体,以下说法中正确的是( )A.导体内部既无正电荷,又无负电荷B.导体内部和外表面处的电场均为零C.导体处于静电平衡时,导体表面的电荷代数和为零D.导体内部电场为零是外加电场与感应电荷产生的电场叠加的结果4.一个带电金属球,当它带的电荷量增加后(稳定),其内部场强( )A.一定增加B.一定减弱C.可能增加也可能减弱D. 不变3.图中接地金属球A的半径为R,球外点电荷的电荷量为Q,到球心的距离为r.该点电荷的电场在球心的场强大小等于( )A.k Qr2-kQR2B.kQr2+kQR2C.0 D.k Qr2知识点二静电平衡状态电势特点与电荷分布规律4. 如图所示,水平放置的金属板正上方放有一固定的正点电荷Q,一表面绝缘的带正电小球(可视为质点且不影响Q的电场),从左端以初速度v0滑上金属板,沿光滑的上表面向右运动到右端,在该运动过程中( )A.小球做匀速直线运动B.小球先做减速运动,后做加速运动C.小球的电势能保持不变D.静电力对小球所做的功为零5.如图所示,在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体 B.下列实验方法中能使验电器箔片张开的是( )A.用取电棒C(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下后再跟A接触B.用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再跟A接触10C.用绝缘导线把验电器跟取电棒C的导体部分相连,再把取电棒与B的内壁接触D.使验电器A靠近B知识点三静电屏蔽6.下列实验中,验电器的金属箔会张开的图是( )7. 如图所示,原来不带电的金属球壳内壁接地,将一带正电的小球放入其中,但不与球壳接触,则( )A.球壳内壁带负电 B.球壳外壁带正电C.球壳外壁不带电D.若将接地线去掉再移出正电荷,壳外壁带负电【方法技巧练】一、电荷分布情况的确定方法8. 如图所示,A为空心金属球,B为金属球,将另一带正电的小球C从A球开口处放入A球中央,不接触A球,然后用手摸一下A球,再用手接触一下B球,再移走C球,则( )A.A球带负电,B球带正电 B.A球带负电,B球不带电C.A、B两球都带负电 D.A、B两球都带正电9. 一个带有绝缘座的空心金属球壳A带有4×10-8 C 的正电荷,有绝缘柄的金属小球B带有2×10-8 C 的负电荷,使B球与球壳A内壁接触,如图8所示,则A、B带电荷量分别为( )A.Q A=1×10-8 C Q B=1×10-8 C B.Q A=2×10-8 C Q B=0C.Q A=0 Q B=2×10-8 C D.Q A=4×10-8 C Q B=-2×10-8 C巩固练习1.一个不带电的空心金属球,在它的球心处放一个正电荷,其电场分布是下图中的哪一个( )2.请用学过的电学知识判断下列说法正确的是( )A.电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B.制作汽油桶的材料用金属比用塑料好C.小鸟停在单根高压输电线上会被电死D.打雷时,呆在汽车里比呆在木屋里要危险3. 一金属球,原来不带电,现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN,如图所示.金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的电场分别为E a、E b、E c,三者相比有( )A.E a最大 B.E b最大C.E c最大 D.E a=E b=E c4.金属球壳原来带有电荷,而验电器原来不带电,如图所示,现将金属球壳内表面与验电器的金属小球相连.验电器的金属箔将( )。
电场复习姓名:班一、知识链电场中矢量(F、E)的运算:q代绝对值电场中标量(W、E p、U AB、φ)的运算:q代正、负二、电场公式及结论测试1、库仑定律公式:2、库仑定律的适用条件:3、静电力常量的数值及单位:4、电场的基本性质:5、场强的定义式:6、场强的两个单位:7、点电荷形成电场的决定式:8、电场线特点:9、电场力做功特点:10、电场力做功与电势能变化关系:11、电势的定义式:12、沿电场线方向电势逐渐___________ 13、等势面特点:14、沿电场线方向移动正电荷,电场力做___________功,电势能___________15、用电势表示的电势差:16、用电势差表达的电场力做功:17、匀强电场中电势差与电场强度的关系:18、场强与电势差关系中的d代表的意思:19、静电平衡状态导体的特点:20、静电平衡状态导体的电荷分布特点:21、电容器电容的定义式:22、电容器电容的变形式:23、平行板电容器电容的决定式:24、电容器充电完成保持与电源连接,___________不变。
25、电容器充电完成断开与电源连接,___________不变。
26、带电粒子质量为m,电荷量为+q,加速电压为U1,偏转电压为U2,偏转电场两板间距为d,板长为L,推导:(1)加速过程获得的末速度(2)偏转过程偏转位移y及速度方向的偏转角正切值tanθ各为多少?三、几种电场线分布特点1、孤立的点电荷电场线分布:1).正点电荷电场线起始于,终止于负点电荷电场线起始于,终止于.2).距点电荷越近,电场线分布越,场强越,同一点电荷所受电场力越3).与点电荷距离相同的各点场强相同,而不同,所以在孤立的点电荷周围(填“存在”或“不存在”)场强相等的点。
4).以点电荷为球心的各个球面,球面半径越大,球面上电场线分布越,场强越5)以点电荷为球心的球面上各点的电势______________,离正电荷越近电势越__________,离负电荷越近电势越______________.2、等量异种电荷电场线分布:1).电场线起始于,终止于2).距电荷越近,电场线分布越,场强越,同一点电荷所受电场力越3).在+Q和-Q之间连线上,各点场强方向,在+Q和-Q之间连线的中点O点处,场强最4).在+Q和-Q之间连线上,关于连线中点O点对称的任意两点场强大小,方向,都是由电荷指向电荷;5).在+Q和-Q之间连线上,由连线的一端到另一端,场强均先6).在中垂线上,各点场强方向与中垂线且7).在中垂线上,关于O点对称的各点场强。
静电场基础复习
一、单项选择(每题3分)
1.某个物体所带的电荷量的值是 ( )
A .2×10-19C
B .3.2×10-20C
C .4.8×10-19C
D .3×10-6C
2.绝缘细线的上端固定,下端悬挂一只轻质小球a ,a 表面镀有铝膜,在a 的近端有一绝缘金
属球b ,开始时,a 、b 均不带电,如图所示.现使b 球带电,则( )
A .a 、b 之间不发生静电相互作用
B .b 立即把a 排斥开
C .b 将吸引a ,吸住后不放开
D .b 将吸引a ,接触后又把a 排斥开
3.关于点电荷,正确的说法是 ( )
A .只有体积很小带电体才能看作点电荷
B .体积很大的带电体一定不能视为点电荷
C .当两个带电体的大小与形状对它们之间的相互静电力的影响可以忽略时,这两个带电体便可看作点电荷
D .一切带电体在任何情况下均可视为点电荷
4.用塑料梳子梳头时,塑料梳子和头发都会带电。
这是因为( )
A .摩擦创造了电荷
B .静电感应创造了电荷
C .电子在梳子和头发之间发生了转移
D .质子在梳子和头发之间发生了转移
5.如图所示,原来不带电的绝缘金属导体MN ,在其两端下面都悬挂着金属验电箔,若使带负
电的绝缘金属球A 靠近导体的M 端,可能看到的现象是
A .只有M 端验电箔张开,且M 端带正电
B .只有N 端验电箔张开,且N 端带负电
C .两端的验电箔都张开,且左端带负电,右端带正电
D .两端的验电箔都不张开,且左端带正电,右端带负电
6.关于库仑定律的公式2
21r Q Q k F ,下列说法中正确的是 A .当真空中的两个点电荷间的距离r →∞时,它们之间的静电力F →∞
b
1
F4
B.当真空中的两个点电荷间的距离r→0时,它们之间的静电力F→∞
C.当两个点电荷之间的距离r→∞时,库仑定律的公式就不适用了
D.当两个点电荷之间的距离r→0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用7.在真空中有两个带电小球,所带电荷量分别是q1和q2,则
A.电荷量大的小球受到的库仑力大
B.电荷量小的小球受到的库仑力大
C.两个小球受到的库仑力大小相等
D.只有q1=q2时,它们受到的库仑力的大小才相等
8.如图所示,在同一点用两根等长、不可伸长的细线悬挂两个带同种电荷的小球A和B,两小球的质量分别为m1和m2,电荷量分别为q1和q2,两球平衡时悬线与竖直线的夹角分别为α和β,若q1>q2,m1=m2,则α和β的大小关系为
A.α>β
B.α= β
C.α<β
D.无法确定
9.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所带电量比b少,则图中能大致表示c受到a和b的静电力的合力的是( )
A.F1
B.F 2
C.F 3
D.F 4
10.在电场中某点放一检验电荷,其电荷量为q,受到的力为F,则该点电场强度E=
q
F
,则A.若移去检验电荷,该点电场强度变为零
B.若该点放一电荷量为2q的检验电荷,则该点场强变为21E
C.该点放一电荷量为2q的检验电荷,该点场强仍为E
D.该点放一电荷量为2q的检验电荷,该点场强为2E
11关于静电场中的电场线,以下说法中正确的是
A.电场线都是闭合曲线
B.电场线总是从正电荷或无限远处出发,终止于无限远或负电荷
C.已知一条电场线,就能确定电场线的所在处的电场强度
D.可以通过实验看到电场线
12.下列静电学公式中,F、q、E、r和d分别表示电场力、电量、场强以及距离:
①
2
2
1
r
q
q
k
F=②
2
r
q
k
E=③
q
F
E=,下列说法正确的是
A.它们都只对点电荷或点电荷产生的电场成立
B.②③只对点电荷或点电荷产生的电场成立
C C .①②只对点电荷或点电荷产生的电场成立,③对任何静电场都成立
D .②只对点电荷成立,①③对任何电荷或静电场都成立
13.如图所示,电场中有A 、B 两点,场强分别为E A 、E B ,则下列说法正确的是
A .E A =E
B B .E A >E B
C .E A 与E B 的方向不同
D .
E A 与E B 的方向相同
14.如图所示是空间某一电场中的一条电场线,M 、N 是该电场线上的两点,则
A .该电场一定是匀强电场
B .比较M 、N 两点的场强大小,一定有E M >E N
C .比较同一个试探电荷在M 、N 两点受到的电场力,一定有F M <F N
D .负电荷在M 、N 两点受到的电场力的方向一定相同
15.如图所示,在匀强电场中有A 、B 两点,将一电量为q 的正电荷从A 点移到B 点,第一次沿直线AB 移动该电荷,电场力做功为W 1;第二次沿路径ACB 移动该电荷,电场力做功W 2;第三次沿曲线AB 移动该电荷,电场力做功为W 3,则
A .W 1>W 2>W 3
B .W 1<W 3<W 2
C .W 1= W 2 = W 3
D .W 1= W 2<W 3
16.如图所示,MN 为电场中某一条电场线,方向向右,在MN 上有两点a 、b ,今将一带电量为+q 的点电荷从a 移到b ,则在此过程中
A .电场力做正功,点电荷的电势能增加
B .电场力做负功,点电荷的电势能增加
C .电场力做正功,点电荷的电势能减少
D .电场力做负功,点电荷的电势能减少
17.如图所示,是某电场中的一条直电场线,一电子(重力不计)从a 点由静止释放,它将沿
直线向b 点运动,则可判断
A .该电场一定是匀强电场
B .场强E a 一定小于E b
C .电子具有的电势能E Pa 一定大于
E Pb
D .两点的电势φa 一定高于
φb
18.如图为匀强电场的等势面,相邻等势面相距2cm ,则该匀强电场
A .方向竖直向下,场强E =100V/m
B .方向水平向左,场强E =100N/
C C .方向竖直向上,场强E =100V/m
D .方向水平向右,场强
E =100V/m 19.关于如图所示的电场中的A 、B 、C 三点,下列说法正确的
是( )
A .A 点的电场强度最大
B .B 点的电势最高
E M N
a b
N 3V
1V
-1V
-3V
C .C 点没有电场线,所以电场强度为零
D .同一个负点电荷在 A 点具有的电势能最大
20.如图所示,在场强为E 的水平方向的匀强电场中有A 、B 两点,AB 连线长为L ,连线与电场线夹角为α,则A 、B 两点的电势差U AB 等于
A .零
B .EL
C .EL sin α
D .EL cos α
二、填空题(每空2分) 21.在电场中P 点放一个带电量q = -3.2×10-8C 的电荷,受到电场力大小F =8×10-6N ,该力的方
向跟P 点电场强度的方向_____________,P 点电场强度大小为_______________;如果在P
点放q =6.4×10-8C 的正电荷,则它所受的电场力的大小为_______________,方向跟过P 点
的电场线方向_______________;如果拿走放在P 点的电荷,则P 点电场强度大小为_______________。
22.如图所示,匀强电场E =1000N/C ,矩形abcd 的ab 边与电场线平行,且ab =3cm ,bc =2cm ,
将点电荷q =5×10-8C 沿矩形abcd 移动一周,电场力做功为_________,ab 两点的电势差为
__________,bc 两点的电势差为__________。
E
E d c。