电场复习课件[整理1-7]

电场复习
试探电荷在电场 中某点的电势能 与电荷量的比值 跟试探电荷无关
电场中两点电势 之差叫电势差
电 势
φ＝Ep /q
UAB＝φA－φB
电势能
和重力与重 力势能类比
电势差
E数值等于沿 场强方向单位 距离的电势差
WAB＝EpA－EpB
U＝Ed
电场力的功
电场强度
试探电荷在场中 某点受的电场力 与电荷量的比值 跟试探电荷无关
电场力做 功与路径 无关
电场力
E＝F/q
试探电荷在电场 中某点的电势能 与电荷量的比值 跟试探电荷无关
电场中两点电势 之差叫电势差
电 势
φ＝Ep /q
UAB＝φA－φB
电势能
和重力与重 力势能类比
电势差
E数值等于沿 场强方向单位 距离的电势差
WAB＝EpA－EpB
U＝Ed
电场力的功
电场强度
电场力做 功与路径 无关
（A）UM＜UN＜U0 （C）UN＜UM＜U0 （B）UN＞UM＞U0 （D）UM＞UN＞U0
2.等势面
甲 等量异号点电荷的电场
乙 等量同号点电荷的电场
丁 孤立带电体的电场
丙 正点电荷的电场 图1-4-9电场线与等势面分布
练习. 如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势 面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电 的质点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹， Ｄ P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是（ ） A.三个等势面中，等势面a的电势最高 B.带电质点一定是从P点向Q点运动 C.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小 D.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小
是非题
• （A）在电场中，电场强度越大的地方电势越高。 • （B）若某区域内各点的电场强度均相等，则此区 域内各点的电势一定相等。 • （C）原静止的点电荷在只受电场力时，一定从电 势高处向电势低处运动。 • （D）两个等量同种点电荷连线中点的场强为零、 电势不为零。
[题4]将一个正电荷从无穷远处移入电场中M 点，电场力做功为8.0×10－9焦。若将另一个 等量的负电荷从无穷远处移入电场中N点， 电场力做功为－9×10－9焦，则正确的结果是：
③匀强电场 E=U/d （2）根据电场线判断：电场线密集的地方场强大， 电场线稀疏的地方场强小。 （3）根据等势面判断： （等差）等势面密的地方场 强大，疏的地方场强小。
2、判断电场强度方向的几种方法：
方法一:根据规定，正电荷所受电场力 的方向即是该点的场强方向； 方法二:电场线上每一点的切线方向即 是该点的场强方向； 方法三:电势降低最快的方向就是场强 的方向。
D C
• 如图所示，在匀强电场中，有相互平行且间 隔相等的3个等势面A、B、C,其中等势面B的 电势为零，一正电荷在只受电场力作用的情 况下，以垂直等势面A的初速度自A射入，且 初动能为20 J，到达等势面C时动能为零,则 该电荷在电势能为5 J处的动能是 （D ） • A.20J • B.15J • C.10J • D.5J
b a
c P Q
三.电势能是电荷和电场所组成的 系统共有的。规定：无限远处的电势 能为零。
如何比较电荷电势能的大小呢？
如何比较电荷电势能的大小呢？ 方法一: 根据电场力做功的正负判断，若 电场力对移动电荷做正（负）功，则电 势能减少（增加）；
方法二: 根据公式 Ep=qφ ；WAB＝qUAB 计算。
3. 理解电容概念和影响平行板电容器电容的 因素。其代表性问题是，在自动控制中的电容 式传感器问题。
• [例4]传感器是把非电学里（如速度、温度、压力 等）的变化转换成电学里变化的一种测定液面高 度的电容式传感器的示意图，金属芯线与导电液 体形成一个电容器，从电容C大小的变化就能反映 液面的升降情况，两者的关系是（ AC ） 金属芯线 • A．C增大表示h增大 导电液体 电介质 • B．C增大表示h减小 • C．C减小表示h减小 • D．C减小表示h增大
•（E）将一电荷匀速地从电场中的一点移至另一点，外 力所做的功等于该电荷电势能的变化量。 •（F）电荷在电场中移动时，若电场力对电荷做正功，
电荷的电势能一定减小，而电荷的动能不一定减小。
• 将一个电荷量为1.0×10-8C的负电荷，从 无穷远处移到电场中的A点，克服电场力 做功2.0×10-8J，现将该电荷从A点移到B 点，电场力做功7.0×10-8J.试求A、B两 点电势(取无穷远处电势为零)
/q
通常规定：无限远处的电势为零。电 势的正负和大小是相对的，电势差的 值是绝对的。例：在+Q（－Q）的电 场中，φ ＞0（＜0）。
1.如何比较电场中任两点电势的高低呢？
方法一: 根据电场线方向判断，顺着电场线 方向，电势越来越低； 方法二: 根据电势的定义式ψ= ε/q，从电势的 物理意义上分析判断; 方法三: 根据场强方向判断，场强方向即为 电势降低最快的方向. 方法四: 根据电势差判断，若UAB ＞0，则 ψA＞ψB
电场力
试探电荷在场中 某点受的电场力 与电荷量的比值 跟试探电荷无关
E＝F/q
知识梳理
1.电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消 灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体， 或者从物体的一个部分转移到另一部分，在转 移过程中，电荷的代数和不变 2.库仑定律 Q1Q2 库仑定律—— F k r 2 ， k=9×109N· 2，称为静电引力恒量。 m/C
二、从力的角度研究电场，发现 电场强度是电场本身的一种特性，与 检验电荷存在与否无关。E是矢量。 要区别公式: E=F／q （定义式）； E=kQ／r2 （点电荷电场）； E=U/d (匀强电场）。
1、判断电场强度大小的方法。
F E （1）根据公式判断：①定义式 q
Q ②真空中点电荷形成的电场E k 2 r
•
• • • • • •
是非题
(A)若将放在电场中某点的电荷q改为－q，则该 点的电场强度大小不变，方向与原来相反。 （B）若取走放在电场中某点的电荷，则该点的电 场强度变为零。 （C）沿电场线方向，场强一定越来越小。 （D）若电荷q在A处受到的电场力比B点时大，则 A点电场强度比B点的大。 （E）电场中某点电场线的方向，就是放在该点的 电荷所受电场力的方向。 （F）无论什么电场，场强的方向总是由高电势指 向低电势。 （G）已知A、B为某一电场线（直线）上的两点 由此可知，A、B两点的电场强度方向相同，但EA 和EB的大小无法比较。
练习：如图，一电子沿等量异种电荷中垂线由A-OB飞过，则电子所受电场力的大小和方向怎样变化 （ A） A：先变大后变小，方向水平向左。
B：先变大后变小，方向水平向右。
C：先变小后变大，方向水平向左。
D：先变小后变大，方向水平向右。
B O A
二、 从能的角度研究电场，发现电 势也是电场本身的一种特性，与检验 电荷存在与否无关。ψ是标量。
练习. 如图所示，在平行板电容器正中有一个带电微粒。 K闭合时，该微粒恰好能保持静止。在①保持K闭合；②充 电后将K断开；两种情况下，各用什么方法能使该带电微 粒向上运动打到上极板？ A.上移上极板M B.上移下极板N C.左移上极板M D.把下极板N接地
Hale Waihona Puke 答案：①选B，②选C。M N
K
1、（考察电场力性质）电荷A、B带有等量的正 电荷，左右放置．一负电荷q放在两者连线的中 点，恰能达到平衡．现将电荷B十分缓慢地向右 移动，电荷q将如何运动（ B ） A、不动 B、向左运动 C、向右运动 D、可能向左运动，也可能向右运动
[题5]是非题（并简要说明理由。）
•（A）电荷沿电场线方向移动时，其电势能一定减小。
•（B）检验电荷在电场中某点所受的电场力很大时，它在 该点具有的电势能也一定大。 •（C）把两个异号电荷靠近时，电荷电势能增大。
•（D）若电场中A、B两点间的电势差为零，则同一点电 荷在A、B两点所具有的电势能必定相同。
• 如图所示，半经为r的硬橡胶圆环上带有均匀 分布的正电荷，其单位长度上的带电量为q， 现截去环上一小段AB，AB长为l(l<<r),则剩余 部分在圆心O处产生的场强多大？方向如何？
练习. 已知ΔABC处于匀强电场中。将一个带电量 q= -2×10-6C的点电荷从A移到B的过程中，电场 力做功W1= -1.2×10-5J；再将该点电荷从B移到C， 电场力做功W2= 6×10-6J。已知A点的电势φA=5V， 则B、C两点的电势分别为____V和____V。试在右 A 图中画出通过A点的电场线。 解：先由W=qU求出AB、BC间的电压分别为 6V和3V，再根据负电荷A→B电场力做负功， B 电势能增大，电势降低；B→C电场力做正 功，电势能减小，电势升高，知φB= 1VφC=2V。沿匀强电场中任意一条直线电 势都是均匀变化的，因此AB中点D的电势与 C点电势相同，CD为等势面，过A做CD的垂 线必为电场线，方向从高电势指向低电势， 所以斜向左下方。
练习、如图所示，A、B为两块竖直放置的平行金属板，G 是静电计，电键K合上后，静电计指针张开一个角度。下 述哪些做法可使指针张角增大？( CD ) A、使A、B两板靠近些； B、使A、B两板正对面积错开些； C、断开K后，使B板向右平移拉开一些； D、断开K后，使A、B正对面错开些。 练习、平行板电容器下板接地，两板与电源相连，b 为正中央的点，将不带电的厚金属板插入两板正中间 的如图所示位置后，a、b、c三点场强及电势变化情 况为：( AD ) A、E= E 且均增大，E减为零； B、U> U >U ，且三点电势均减小； C、E= E 且不变，E减为零； D、U> U >U ，且U减小， U 不变，U 增大。