高三物理电场专题复习
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高三物理电场知识点梳理一、电荷与电场1.1 电荷的基本概念1.2 电荷的性质1.3 电荷守恒定律1.4 静电场的基本概念1.5 静电力与库仑定律二、电场强度与电势2.1 电场强度的定义2.2 电场强度的计算公式2.3 电偶极子与电场强度2.4 电势的基本概念2.5 电势的计算公式三、电场线与等势面3.1 电场线的定义与性质3.2 电场线的画法与规律3.3 等势面的概念与性质3.4 电场线与等势面的关系四、电场中的带电粒子4.1 带电粒子在电场中的受力4.2 带电粒子在电场中的运动轨迹 4.3 带电粒子在电势中的能量变化 4.4 带电粒子的加速电压与能量分析五、电势能与电势差5.1 电势能的定义与计算公式5.2 电势差的定义与计算方法5.3 电势能与电势差的关系5.4 电势能的转化与守恒六、电场中的静电场能6.1 静电场能的定义与计算6.2 静电场能的分布与变化规律 6.3 静电场能的积累与释放6.4 静电场能的应用与问题解析七、电场中的电场强度7.1 电场强度的定义与计算公式 7.2 电场强度的分布规律7.3 电场强度与电势的关系7.4 电场强度的变化与影响因素八、电场中的电场线分布8.1 电场线分布的形状与规律8.2 电场线在场强变化区域的行为 8.3 电场线与导体的关系与影响 8.4 电场线与非导体的关系与应用九、电势与电场能的计算9.1 电势的计算方法与公式9.2 电场能的计算与转化9.3 电场能的问题解析与实例应用9.4 电势与电场能的实验测量方法总结:物理电场是高中物理学中重要的内容之一。
本文对高三物理电场的知识点进行了梳理,详细介绍了电荷与电场、电场强度与电势、电场线与等势面、电场中的带电粒子、电势能与电势差、电场中的静电场能、电场中的电场强度、电场中的电场线分布以及电势与电场能的计算等方面的内容。
希望通过本文的学习,能够使读者对高三物理电场的知识有一个全面的了解,为接下来的学习和考试打下坚实的基础。
高三电场复习知识点电场作为物理学的一个重要概念,在高中物理中占据着举足轻重的地位。
本文将对高三电场的复习知识点进行梳理和总结,帮助同学们更好地理解和掌握这一内容。
一、电场的基本概念电场是指在给定空间中由电荷引起的电场力作用下,其他电荷所受的力的效应。
电场的强度可以用电场强度来描述,电场强度的方向与电场力的方向一致,其大小与电场力成正比。
电场强度的单位是牛顿/库仑。
二、库仑定律库仑定律是描述电荷之间相互作用的定律。
它表明,两个点电荷之间的电场力与它们之间的距离的平方成反比,与两个电荷量的乘积成正比。
库仑定律的公式为:\[F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}\]其中,F表示电场力的大小,k为电场力常数,q1和q2分别表示两个电荷的电荷量,r为两个电荷之间的距离。
三、电场线电场线是描述电场空间分布的一种图示方法。
它是从正电荷出发,指向负电荷的方向。
电场线的特点是:越靠近电荷,电场线越密集,相互之间越接近;电场线并不相交;电场线的切线方向表示该点的电场强度方向。
四、电势能和电势差电势能是指电荷在电场中由于位置而具有的能量。
电势差是指单位正电荷从一个位置移动到另一个位置所做的功。
电势差的公式为:\[V_{AB} = \frac{{W_{AB}}}{q}\]其中,VAB表示从A点到B点的电势差,WAB表示从A点到B点电场力所做的功,q为正电荷的电荷量。
五、电容和电容器电容是指导体上的电荷量与导体上的电势差之间的比值。
电容的单位是法拉(F)。
电容器是用来存储电荷的装置,可以将正电荷和负电荷分开存放,并通过外部电源改变导体上的电势差,从而改变电容器的电荷量。
六、高斯定律高斯定律是描述电场分布的一个重要定律。
它表明,在闭合曲面上通过的电场线与该曲面所包围的电荷量成正比。
高斯定律的数学表达式为:\[ \oint_S E \cdot dA = \frac{{Q_{enc}}}{{\varepsilon_0}}\]其中,S为闭合曲面,E为曲面上点的电场强度,dA为曲面上的小面积元素,Qenc为曲面所包围的总电荷量,ε0为真空介电常数。
电场——电势 电势差 电场力做功与电势能变化[重点、难点解析]电场中的概念:一、电场力做功的特点1. 在匀强电场中,电场力做功公式可表达为:θcos qEs W =,其中θ为电场力与位移的夹角;而qU W =适合一切电场做功的运算。
2. 由电荷电场中任意两点间移动时电场力做功公式:()B A B A B A AB AB q q q qU W εεϕϕϕϕ-=-=-==可知电场力是一种保守力,电场力做功只与起点和终点的位置有关,而与所经过的路径无关,电场力做功等于电势能的减少量(即初量减末量),电场力做功是电势能变化的量度:电场力对电荷做正功,电荷的电势能减少;电荷克服电场力做功,电荷的电势能增加;电场力做功的多少和电势能的变化数值相等,这是判断电荷电势能如何变化的最有效的方法。
二、电势能1. 电场中由电荷相对位置决定的能量叫电势能,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。
2. 电势能大小: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场力所做的功。
三、电势差1. 电势差:电荷q 在电场中由一点A 移动到另一点B 时,电场力所做的功AB W 与电荷量q 的比值。
公式为qW U AB AB =。
注意:类比重力场中的高度差,电势差这个物理量与电场中的试探电荷无关,属于电场的量,它是一个只从能量角度表征电场的一个重要物理量。
2. 电场力做功:在电场中A 、B 两点间移动电荷时,电场力做功等于电荷量与两点间电势差的乘积。
AB AB U q W ⋅=。
注意:(1)该式适用于一切电场;(2)电场力做功与路径无关。
四、电势1. 电场中某点的电势,数值上等于单位电荷由该点移动到参考点(零电势点)时电场力所做的功。
电势用字母A ϕ表示。
(1)表示式:qW 0A A =ϕ,单位:伏特(V ),且有1V=1J/C 。
(2)物理意义:电场中某一点的电势在数值上等于单位电荷在那一点所具有的电势能。
静电场1.多个电荷库仑力的平衡和场强叠加问题.2.利用电场线和等势面确定场强的大小和方向,判断电势高低、电场力变化、电场力做功和电势能的变化等.3.带电体在匀强电场中的平衡问题及其他变速运动的动力学问题.4.对平行板电容器电容决定因素的理解,解决两类有关动态变化的问题.5.分析带电粒子在电场中的加速和偏转问题.6.示波管、静电除尘等在日常生活和科学技术中的应用.6.3 电势能、电势、电势差【复习目标】1.掌握电势、电势能、电势差的概念,理解电场力做功的特点;会判断电场中电势的高低、电势能的变化.2.会计算电场力做功及分析电场中的功能关系.【基础知识】知识1 电场力做功与电势能1.电场力做功的特点(1)在电场中移动电荷时,电场力做功与路径无关,只与初末位置有关,可见电场力做功与重力做功相似.(2)在匀强电场中,电场力做的功W=Eqd,其中d为沿电场线方向的位移.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零势能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电势能的减少量,即W AB=E p A-E p B.(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无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为零.知识2 电势1.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:qE p =ϕ(3)标矢性:电势是标量,其大小有正负之分,其正(负)表示该点电势比电势零点高(低). (4)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因零电势点的选取的不同而不同. (5)沿着电场线方向电势逐渐降低. 2.等势面(1)定义:电场中电势相等的各点构成的面. (2)特点①电场线跟等势面垂直,即场强的方向跟等势面垂直. ②在等势面上移动电荷时电场力不做功.③电场线总是从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电场强度越大;反之越小. ⑤任意两等势面不相交.深化拓展 (1)电势是描述电场本身的能的性质的物理量,由电场本身决定,而电势能反映电荷在电场中某点所具有的电势能,由电荷与电场共同决定. (2)qE p =ϕ或E p =ψq .知识3 电势差1.电势差:电荷q 在电场中A 、B 两点间移动时,电场力所做的功W AB 跟它的电荷量q 的比值,叫做A 、B 间的电势差,也叫电压. 公式:.单位:伏(V).2.电势差与电势的关系:U AB =φA -φB ,电势差是标量,可以是正值,也可以是负值,而且有U AB =-U BA .3.电势差U AB 由电场中A 、B 两点的位置决定,与移动的电荷q 、电场力做的功W AB 无关,与零电势点的选取也无关.4.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电场线方向的距离的乘积.即U =Ed ,也可以写作dUE = 【考点详析】考点一:电场中的功能关系、电势高低及电势能大小的判断与比较1.比较电势高低的方法(1)沿电场线方向,电势越来越低.(2)判断出U AB的正负,再由U AB=φA-φB,比较φA、φB的大小,若U AB>0,则φA>φB,若U AB<0,则φA<φB.(3)取无穷远处电势为零,则正电荷周围电势为正值,负电荷周围电势为负值;靠近正电荷处电势高,靠近负电荷处电势低.2.电势能大小的比较方法(1)做功判断法电场力做正功,电荷(无论是正电荷还是负电荷)从电势能较大的地方移向电势能较小的地方,反之,如果电荷克服电场力做功,那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方.特别提醒其他各种方法都是在此基础上推理出来的,最终还要回归到电场力做功与电势能变化关系上.(2)场电荷判断法①离场正电荷越近,正电荷的电势能越大;负电荷的电势能越小.②离场负电荷越近,正电荷的电势能越小;负电荷的电势能越大.(3)电场线法①正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大.②负电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小.(4)公式法由E p=qφ,将q、φ的大小、正负号一起代入公式,E p的正值越大,电势能越大;E p的负值越大,电势能越小.【重点归纳】1、电场力做功与电场中的功能关系(1)求电场力做功的几种方法①由公式W=Fl c o s α计算,此公式只适用于匀强电场,可变形为W=Eql c o s α.②由W AB=qU AB计算,此公式适用于任何电场.③由电势能的变化计算:W AB=E p A-E p B.④由动能定理计算:W电场力+W其他力=ΔE k.(2)电场中的功能关系①若只有电场力做功,电势能与动能之和保持不变.②若只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能之和保持不变.③除重力、弹簧弹力之外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化.④所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化.(3)处理电场中能量问题的基本方法在解决电场中的能量问题时常用到的基本规律有动能定理、能量守恒定律,有时也会用到功能关系.①应用动能定理解决问题需研究合外力的功(或总功).②应用能量守恒定律解决问题需注意电势能和其他形式能之间的转化.③应用功能关系解决该类问题需明确电场力做功与电势能改变之间的对应关系.④有电场力做功的过程机械能不一定守恒,但机械能与电势能的总和可以守恒.2、静电场中涉及图象问题的处理方法和技巧1.主要类型:(1)v-t图象;(2)φ-x图象;(3)E-t图象.2.应对策略:(1)v-t图象:根据v-t图象的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化),确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况,进而确定电场的方向、电势的高低及电势能的变化.(2)φ-x图象:①电场强度的大小等于φ-x图线的斜率大小,电场强度为零处,φ-x图线存在极值,其切线的斜率为零.②在φ-x图象中可以直接判断各点电势的大小,并可根据电势大小关系确定电场强度的方向.③在φ-x图象中分析电荷移动时电势能的变化,可用W AB=qU AB,进而分析W AB的正负,然后作出判断.(3)E-t图象:根据题中给出的E-t图象,确定E的方向的正负,再在草纸上画出对应电场线的方向,根据E的大小变化,确定电场的强弱分布.【典例1】在如图的匀强电场中,有A、B两点,且A、B两点间的距离为x=0.20m,已知AB连线与电场线夹角为θ=60°,今把一电荷量q= -2×10-8C的检验电荷放入该匀强电场中,其受到的电场力的大小F=4.0×10-4N,方向水平向右.求:(1)电场强度E的大小和方向;(2)若把该检验电荷从A点移到B点,电势能变化了多少;(3)若A点为零电势点,B点电势为多少.【跟踪训练】1.(多选)某电场的电场线分布如下图所示,以下说法正确的是:()A.a点电势高于b点电势B.c点场强大于b点场强C.若将一检验电荷+q由a点移至b点,它的电势能增大D.若在d点再固定一点电荷-Q,将一检验电荷+q由a移至b的过程中,电势能减小2.(多选)两点电荷q1、q2固定在x轴上,在+x轴上每一点的电势φ随x变化的关系如图所示,其中x=x0处的电势为零,x=x1处的电势最低。
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)。
高三物理电场知识点归纳电场是物理学中重要的概念之一,在高三物理学习中也是至关重要的一部分。
了解和掌握电场的相关知识点对于高考物理考试至关重要。
下面将对高三物理电场知识点进行归纳总结,供同学们参考。
一、电场是什么?电场是指电荷周围所形成的,具有一定性质和作用的特殊区域。
在电场中,电荷对周围空间以及其他电荷产生作用力。
二、电场的性质和特点1. 电场是矢量场:电场具有大小和方向,用矢量表示。
电场的方向是从正电荷指向负电荷。
2. 电场叠加原理:如果有多个电荷同时存在,在某一点的电场等于这些电荷分别在该点产生的电场的矢量和。
3. 电场的强度:电场强度E表示单位正电荷在电场中受到的力的大小。
电场强度的方向与电场力所作用的正电荷的运动方向一致。
4. 电荷间的相互作用:两个电荷之间相互作用的力与它们之间的距离的平方成反比,与电荷的大小成正比。
三、电场的计算和表示1. 由点电荷产生的电场:对于点电荷Q,其产生的电场强度E与距离r的关系为E = kQ/r²,其中k为电场常量,其值约为9×10^9 N·m²/C²。
2. 电场线:电场线是描述电场强度的曲线。
电场线从正电荷出发,指向负电荷。
电场强度大的地方,电场线密集,反之则稀疏。
3. 电场的等势面:电场中各点上的电势相等的曲面,称为电场的等势面。
在等势面上,电场线垂直于等势面。
四、电场中的电势能1. 电势能:电势能是电荷在电场中由于位置而具有的能量。
电势能与电荷的大小、电场强度以及距离的关系为Epot = qV,其中Epot表示电势能,q表示电荷,V表示电势。
2. 电势差:电势差是指从一个点到另一个点沿着电场线所移动的带电粒子单位正电荷所做的功。
电势差的计算公式为ΔV = -∫E·dl,其中ΔV表示电势差,E表示电场强度,dl表示路径元素。
五、电场中的运动学问题1. 电荷在电场中的受力:电荷在电场中受到的力由库仑定律给出,即F = qE,其中F表示力,q表示电荷,E表示电场强度。
高中物理复习07-电场班级姓名得分主题内容要求说明电场物质的电结构、电荷守恒Ⅰ带电粒子在匀强电场中运动的计算,只限于带点粒子进入电场时速度平行或垂直于电场方向的情况静电现象的解释Ⅰ点电荷Ⅰ库仑定律Ⅱ静电场Ⅰ电场强度、点电荷的场强Ⅱ电场线Ⅰ电势能、电势Ⅰ电势差Ⅱ匀强电场中电势差和电场强度的关系Ⅱ带电粒子在匀强电场中的运动Ⅱ第一节:库仑定律一、点电荷和库仑定律1.电荷量、元电荷、点电荷和试探电荷(1)电荷量是物体带电的多少,电荷量只能是元电荷的整数倍.(2)元电荷是最小的电荷量,电子和质子带有最小的电荷量,即e=1.6×10-19 C.(3)点电荷是一种理想化的模型,忽略带电体的大小和形状.(4)试探电荷要求放入电场后对原来的电场不产生影响,且要求在其占据的空间内场强“相同”,故其应为带电荷量“足够小”的点电荷.2.库仑定律的理解和应用(1)适用条件:真空中,静止的点电荷之间的作用。
①在空气中,两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况,可以直接应用公式.②当两个带电体的间距远大于本身的大小时,可以把带电体看成点电荷.(2)库仑力的方向:沿两点的连线向外(斥力)或向内(引力)。
二、库仑力作用下的平衡问题1.分析库仑力作用下的平衡问题的思路(1)确定研究对象.适当选取“整体法”或“隔离法”,一般是先整体后隔离.(2)对研究对象进行受力分析.电子、质子等可不考虑重力,而尘埃、液滴等一般需考虑重力.(3)列平衡方程(F合=0或F x=0,F y=0)或用平衡条件推论分析.2.三个自由点电荷的平衡问题(1)条件:每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等,方向相反.(2)规律:“三点共线”——三个点电荷分布在同一直线上;“两同夹异”——正负电荷相互间隔;“两大夹小”——中间电荷的电荷量最小;“近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷.【例1】如图所示,电荷量为Q1、Q2的两个正电荷分别固定于A点和B点,两点相距L,在以L为直径的光滑绝缘上半圆环上,穿着一个带电小球q(可视为点电荷)在P点平衡,若不计小球的重力,那么PA与AB的夹角α与Q1、Q2的关系满足()A.tan2α=Q1Q 2B.tan2α=Q2Q1C.tan3α=Q1Q2D.tan3α=Q2Q1【例2】如图所示,在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B,A带电+Q,B带电-9Q.现引入第三个点电荷C,恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态,问:C应带什么性质的电?应放于何处?所带电荷量为多少?三、库仑力与牛顿定律相结合的问题【例3】光滑绝缘的水平面上固定着三个带电小球A、B、C,它们的质量均为m,间距均为r,A、B带等量正电荷q,现对C球施一水平力F的同时,将三个小球都放开,如图所示,欲使得三个小球在运动过程中保持间距r不变,求:(1)C球的电性和电荷量;(2)力F及小球的加速度a.第二节:电场强度和电场线一、场强的三个表达式的比较及场强的叠加1.场强的三个表达式的比较定义式决定式关系式表达式E=F/q E=kQ/r2E=U/d适用范围任何电场真空中的点电荷匀强电场说明E的大小及方向与检验电荷的电荷量及存在与否无关.Q:场源电荷的电荷量.r:研究点到场源电荷的距离,用于均匀带电球体(或球壳)时,r是球心到研究点的距离,Q是整个球体的带电荷量.U:电场中两点的电势差.d:两点沿电场方向的距离.2.电场的叠加原理多个电荷在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,这种关系叫电场强度的叠加,电场强度的叠加遵循平行四边形定则.【例1】如图甲所示,在一个点电荷Q形成的电场中,Ox坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0 m和5.0 m.放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷所带电荷量的关系图象如图乙中直线a、b所示,放在A点的电荷带正电,放在B点的电荷带负电.求:(1)B点的电场强度的大小和方向;(2)试判断点电荷Q的电性,并说明理由;(3)点电荷Q的位置坐标.【例2】如题图所示,电量为+q和-q的点电荷分别位于正方体的顶点,正方体范围内电场强度为零的点有()A.体中心、各面中心和各边中点B.体中心和各边中点C.各面中心和各边中点D.体中心和各面中心二、对电场线的进一步认识1.点电荷的电场线的分布特点(如图所示)(1)离点电荷越近,电场线越密集,场强越强.(2)若以点电荷为球心作一个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向各不相同.2.等量异种点电荷形成的电场中电场线的分布特点(如图所示)(1)两点电荷连线上各点,电场线方向从正电荷指向负电荷.(2)两点电荷连线的中垂面(线)上,场强方向均相同,且总与中垂面(线)垂直.在中垂面(线)上到O点等距离处各点的场强相等(O为两点电荷连线的中点).(3)关于O点对称的两点A与A′,B与B′的场强等大、同向.3.等量同种点电荷形成的电场中电场线的分布特点(如图所示)(1)两点电荷连线中点O处场强为零.(2)中点O附近的电场线非常稀疏,但场强并不为零.(3)在中垂面(线)上从O点到无穷远,电场线先变密后变疏,即场强先变大后变小.(4)两点电荷连线中垂线上各点的场强方向和该直线平行.(5)关于O点对称的两点A与A′,B与B′的场强等大、反向.4.匀强电场中电场线分布特点(如图所示)电场线是平行、等间距的直线,场强方向与电场线平行.【例3】右图某一点电荷的电场线分布图,下列表述正确的是() A.a点的电势高于b点的电势B.该点电荷带负电C.a点和b点电场强度的方向相同D.a点的电场强度大于b点的电场强度【例4】如图所示,M、N为两个固定的等量同种正电荷,在其连线的中垂线上的P点放一个静止的负电荷(重力不计),下列说法中正确的是() A.从P到O,可能加速度越来越小,速度越来越大B.从P到O,可能加速度先变大,再变小,速度越来越大C.越过O点后,加速度一直变大,速度一直变小D.越过O点后,加速度一直变小,速度一直变小第三节:电势能与电势差一、电势高低及电势能大小的比较方法1.比较电势高低的几种方法(1)沿电场线方向,电势越来越低,电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面.(2)判断出U AB的正负,再由U AB=φA-φB,比较φA、φB的大小,若U AB>0,则φA>φB,若U AB<0,则φA<φB.(3)取无穷远处为零电势点,正电荷周围电势为正值,且离正电荷近处电势高;负电荷周围电势为负值,且离负电荷近处电势低.2.电势能大小的比较方法(1)场源电荷判断法①离场源正电荷越近,试探正电荷的电势能越大,试探负电荷的电势能越小.②离场源负电荷越近,试探正电荷的电势能越小,试探负电荷的电势能越大.(2)电场线判断法①正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能减小;逆着电场线的方向移动时,电势能增大.②负电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小.(3)做功判断法:电场力做正功,电荷电势能减小.电场力做负功,电势能增大。
专题四静电场1、某静电场的电场线分布如图所示,P、Q为该电场中的两点,下列说法正确的是A.P点电势高于Q点电势B.P点场强小于Q点场强C.将负电荷从P点移动到Q点,其电势能减少D.将负电荷从P点移动到Q点,电场力做负功2、水平线上的O点放置一点电荷,图中画出电荷周围对称分布的几条电场线,如图所示。
以水平线上的某点O'为圆心画一个圆,与电场线分别相交于a、b、c、d、e,则下列说法正确的是( )A.b、e两点的电场强度相同B.a点电势低于c点电势C.b、c两点间电势差等于e、d两点间电势差D.电子沿圆周由d到b,电场力做正功3、图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带负电的点电荷。
一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的交点。
则该粒子()A.带负电B.在c点受力最大C.在b点的电势能大于在c点的电势能D.由a点到b点的动能变化小于有b点到c点的动能变化4、如图所示,虚线是两个等量点电荷所产生的静电场中的一簇等势线,若不计重力的带电粒子从a点射入电场后恰能沿图中的实线运动,b点是其运动轨迹上的另一点,则下述判断正确的是A.由a到b的过程中电场力对带电粒子做正功B.由a到b的过程中带电粒子的电势能在不断减小C.若粒子带正电,两等量点电荷均带正电D.若粒子带负电,a点电势高于b点电势5、一质子从A点射入电场,从B点射出,电场的等差等势面和质子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面彼此平行,不计质子的重力。
下列说法正确的是A.A点的电势高于B点的电势B.质子的加速度先不变,后变小C.质子的动能不断减小D.质子的电势能先减小,后增大6、如图,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的检验电荷q1、q2分别置于A、B两点,虚线为等势线。
取无穷远处为零电势点,若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是A.B点电势高于A点电势B.q1在A点的电势能大于q2在B点的电势能C.点电荷Q带负电D.q1的电荷量大于q2的电荷量7、如图所示,虚线为某一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹,M、N为运动轨迹上两点,下列说法中正确的是A.如果实线表示电场线,则该粒子在M点的动能一定小于在N点的动能B.如果实线表示等势面,则该粒子在M点的动能一定小于在N点的动能C.不论实线丧示电场线还是等势面,粒子在M点的加速度一定小于在N点的加速度D.不论实线表示电场线还是等势面,都不能确定M、N 两点电势高低关系,但能确定该粒子所带电荷的正负8、负点电荷Q固定在正方形的一个顶点上,带电粒子P仅在该电荷的电场力作用下运动时,恰好能经过正方形的另外三个顶点a、b、c,如图所示,则A.粒子P带负电B.a、b、c三点的电势高低关系是C.粒子P由a到b电势能增加,由b到c电势能减小D.粒子P在a、b、c三点时的加速度大小之比是2:1:29、真空中有一带负电的电荷绕固定的点电荷+Q运动,其轨迹为椭圆,如图所示.已知abcd为椭圆的四个顶点,+Q处在椭圆焦点上,则下列说法正确的是A.b、d两点的电场强度大小一定相等B.a、c两点的电势相等C.负电荷由b运动到d电场力做正功D.负电荷由a经d运动到c的过程中,电势能先减小后增大10、在直角坐标系O-xyz中有一四面体O—ABC,其顶点坐标如图所示。
学习必备欢迎下载电场复习指导意见20XX年课标版考试大纲本章特点内容要求说明.两种电荷.电荷守恒54Ⅰ55.真空中的库仑定律.电荷量Ⅱ56.电场.电场强度.电场线.点电荷的场Ⅱ强.匀强电场.电场强度的叠加带电粒子在匀强Ⅱ只电场中运动的计算,57.电势能.电势差.电势.等势面Ⅱ限于带电粒子进入电.匀强电场中电势差跟电场强度的关系58Ⅰ平行或垂直场时速度59.静电屏蔽Ⅱ于场强的情况.带电粒子在匀强电场中的运动60Ⅰ.示波管.示波器及其应用61Ⅱ.电容器的电容62Ⅰ.平行板电容器的电容,常用的电容器63、电势能、。
电场强度、电场力、电势、电势差概念多、抽象、容易混淆电场力做功。
在帮助学生理解公式的来龙去脉、物理意义、适用条件的同时,公式多可将其归类。
在静电场中,物理量的正负号含义不同,要帮助学生正确正负号含义多理解物理量的正负值的含义。
要把力学的所有知识、规律、解决问题的方法和能力应用知识综合性强学习必备欢迎下载到电场当中具体复习建议一.两种电荷,电荷守恒,电荷量(Ⅰ)1.两种电荷的定义方式。
(丝绸摩擦玻璃棒,定义玻璃棒带正点;毛皮摩擦橡胶棒,定义橡胶棒带负电).从物质的微观结构及物体带电方法2(所带电性与原带电体相同)接触带电(两物体带等量异性电荷)摩擦起电(两导体带等量异性电荷)感应带电3.由于物体的带电过程就是电子的转移过程,所以带电过程中遵循电荷守恒。
每个物体所带电量应为电子电量(基本电量)的整数倍。
4.知道相同的两金属球绝缘接触后将平分两球原来所带净电荷量。
(注意电性).学习必备欢迎下载二.真空中的库仑定律(Ⅱ)kqq kqq21rF21FF或.112211222r r方向在两点电荷连线上,满足同性相斥,异性相吸。
2.规律在以下情况下可使用:(1)规定为点电荷;(2)可视为点电荷;(3)均匀带电球体可用点电荷等效处理,kqq21等效处理,绝缘均匀带电球体间的库仑力可用库仑定律但r表示F2r两球心之间的距离。
高中物理知识点复习电场知识归纳及例题讲解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,电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性。
电场的力的性质表现为:电场对放入其中的电荷有作用力,这种力称为电场力。
电场的能的性质表现为:当电荷在电场中移动时,电场力对电荷作功(这说明电场具有能量)。
[考点方向]1、有关场强E(电场线)、电势(等势面)、W=qU、动能与电势能的比较。
2、带电粒子在电场中运动情况(加速、偏转类平抛)的比较,运动轨迹和方向(一直向前?往返?)的分析判别。
[联系实际与综合] ①直线加速器②示波器原理③静电除尘与选矿④滚筒式静电分选器⑤复印机与喷墨打印机⑥静电屏蔽⑦带电体的力学分析(综合平衡、牛顿第二定律、功能、单摆等)⑧带电体在电场和磁场中运动⑨氢原子的核外电子运行[电场知识点归纳]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。
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,物理表达式为,其中比例常数叫静电力常量,。
(F:点电荷间的作用力(N), 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)库仑定律的适用条件是(a)真空,(b)点电荷。
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!。
避躲市安闲阳光实验学校电场第一模块:库仑定律、电场强度 『夯实基础知识』 一.电荷:1、正电荷负电荷2、电荷量:3、元电荷e :4、检验电荷:电量要求:不影响原电场;体积充分小;一定是点电荷。
5、电荷间的相互作用6、荷质比(比荷): 二、使物体带电的几种方式(1)摩擦起电:(2)接触带电:(3)感应起电: 三、电荷守恒定律: 四、库仑定律1、内容:2、公式:221rq q kF =k 叫静电力常量k =229/109C m N ⋅⨯ 3、适用条件:(1)真空中; (2)点电荷.五、同一直线上三个点电荷的讨论和计算根据库仑定律和力的平衡条件,可以概括成易记的口诀为:“三点共线,两同夹异,两大夹小,近小远大。
”电场一、电场1、概念:2、电场的基本性质:二、描述电场力特性的物理量——电场强度 1、定义: 2、定义式:qF E =(适用于一切电场)3、单位:牛/库(N/C) 伏/米(v/m)4、电场强度是矢量:规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向,负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。
电场线的切线方向是该点场强的方向;电场强度的合成按照矢量的合成法则.(平行四边形法则和三角形法则)5、物理意义6、电场的叠加:7、匀强电场:8、总结:电场强度的几种求法①用定义式求解:由于定义式E Fq=适用于任何电场。
②用2r qkE =此式适用于求真空中点电荷产生的电场,其方向由场源电荷Q 的电性决定。
③用场强与电势差的关系求解:在匀强电场中它们的关系是:场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差,即dU E =,式中d 为沿电场线方向的距离,U 为这个距离的两个点(或称为等势面)的电势差。
④矢量叠加法求解:二、电场线1、概念:2、电场线的特点:(1)电场线是为了形象描述电场而引入的假想曲线,并不是真实存在的。
(2)切线方向表示该点场强的方向,也是正电荷的受力方向.(3)疏密表示该处电场的强弱,也表示该处场强的大小.越密,则E越强(4)匀强电场的电场线平行且等间距直线表示.(平行板电容器间的电场,边缘除外)(5)始于正电荷(或无穷远),终止负电荷(或无穷远)(6)任意两条电场线都不相交,不中断,不闭合。
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。
电场复习指导意见20XX 年课标版考试大纲本章特点概念多、抽象、容易混淆。
电场强度、电场力、电势、电势差、电势能、电场力做功。
公式多。
在帮助学生理解公式的来龙去脉、物理意义、适用条件的同时,可将其归类。
正负号含义多。
在静电场中,物理量的正负号含义不同,要帮助学生正确理解物理量的正负值的含义。
知识综合性强。
要把力学的所有知识、规律、解决问题的方法和能力应用内容要求说明54.两种电荷.电荷守恒55.真空中的库仑定律.电荷量56.电场.电场强度.电场线.点电荷的场强.匀强电场.电场强度的叠加57.电势能.电势差.电势.等势面58.匀强电场中电势差跟电场强度的关系59.静电屏蔽60.带电粒子在匀强电场中的运动61.示波管.示波器及其应用62.电容器的电容63.平行板电容器的电容,常用的电容器ⅠⅡⅡⅡⅡⅠⅡⅠⅡⅠ带电粒子在匀强电场中运动的计算,只限于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于场强的情况到电场当中具体复习建议一.两种电荷,电荷守恒,电荷量(Ⅰ)1.两种电荷的定义方式。
(丝绸摩擦玻璃棒,定义玻璃棒带正点;毛皮摩擦橡胶棒,定义橡胶棒带负电)2.从物质的微观结构及物体带电方法接触带电(所带电性与原带电体相同)摩擦起电(两物体带等量异性电荷)感应带电(两导体带等量异性电荷)3.由于物体的带电过程就是电子的转移过程,所以带电过程中遵循电荷守恒。
每个物体所带电量应为电子电量(基本电量)的整数倍。
4.知道相同的两金属球绝缘接触后将平分两球原来所带净电荷量。
(注意电性)二.真空中的库仑定律(Ⅱ)1.rrq kq F 22112或2212112rq kq F F 方向在两点电荷连线上,满足同性相斥,异性相吸。
2.规律在以下情况下可使用:(1)规定为点电荷;(2)可视为点电荷;(3)均匀带电球体可用点电荷等效处理,绝缘均匀带电球体间的库仑力可用库仑定律221rq kq F等效处理,但r 表示两球心之间的距离。
(其它形状的带电体不可用电荷中心等效)(4)用点电荷库仑定律定性分析绝缘带电金属球相互作用力的情况两球带同性电荷时:221rq kq F r 表示两球心间距,方向在球心连线上两球带异性电荷时:221rq kq Fr 表示两球心间距,方向在球心连线上3.点电荷库仑力参与下的平衡模型(两质量相同的带电通草球模型)4.两相同的绝缘带电体相互接触后再放回原处(1)相互作用力是斥力或为零(带等量异性电荷时为零)Lmg FTαmgtgl q kq 221)sin 2(3221sin4cosl q kq mg T(2)若原来带同性电荷,则F F/;若原来带异性电荷,则相互作用力大小与原来比各种可能性都有。
三.电场,电场的叠加(Ⅱ)1.电场强度的定义:qF E或 a.单位检验电荷在电场空间某点受力的大小定义为此电场在此点的电场强度的大小,b.规定正电荷的受力方向为此点的电场强度方向。
2.电场强度定义的思维方式:(1)在场中的某点置入不同的检验电荷,其受力不同,但力与电荷的比值相同,说明:此比值由产生场的电荷决定,与检验电荷无关。
(2)改变场源电荷或检验电荷在场中的位置,比值将会发生变化,说明:比值由场源电荷及点相对于场源电荷的空间位置决定。
(3)选择检验电荷是为了不改变场源电荷的空间分布,保持空间场强不变。
(4)密度、电阻、速度等物理量均采用了上述定义方式,这是认识物理规律、定义物理量的一种重要方法。
3.点电荷电场:rrkq E2或2rkq E方向:正电荷沿半径向外,负电荷沿半径向内。
4.两点电荷在电荷连线和中垂线的电场(1) 若q 1=q 2为同性电荷,则:a .E o =0b .中垂线上有一点场的极大值(若说某点离o 点较近,则视为此点在极大值以内);方向:正电荷沿线向外,负电荷沿线向内。
C .连线上以中点、电荷分成的各段中靠近电荷处场强较大,离电荷等距离时外侧比内侧场强大。
(2) 若q 1=q 2为异性电荷,则:a .中垂线上靠近中点o 场强较大;方向:垂直于中垂线指向负电荷。
b .连线上以中点、电荷分成的各段中靠近电荷处场强较大,离电荷等距离时内侧比外侧场强大。
(3)若q 1≠q2为同性电荷时,电场为零点在q 1、q 2之间,到q 2的距离x 满足:2221)(xkq x lkq ,在此处放一电荷q ,且同时满足:222xkq lkq 时三带电体均可处于静止状态。
(4) 若q 1≠q2为异性电荷时,电场为零点在连线上小电荷外侧,若q 1<q 2,到q 1的距离x 满足:2122)(xkq x lkq 在此处放一电荷q ,且同时满足:222xkq lkq 时三带电体均可处于静止状态。
5.平行板匀强电场dU E kSkQ E446.电场的叠加q 1q 2LO电场的存在不需要介质同一空间可以同时存在不同带电体的电场只有通过影响带电体所带电量的大小、电荷的分布或在空间的位置才能改变此带电体在空间的电场空间某点电场与某电荷在空间这一点的电场是不同的,空间某点电场是所有电荷在空间这一点的电场的叠加。
提供的练习0.下列有关电场强度的叙述中,错误的是(D )A .电场强度是描述电场力的性质的物理量,B .电场强度在数值上等于放入该点的电荷所受到的电场力跟它电量的比值,C .点电荷Q 形成的电场中,强度跟Q 成正比,与距离r 的平方成反比,D .在匀强电场中,场强等于两点间的电势差与两点间的距离之比。
1.如图(1)所示,A 、B 为两个用绝缘细线悬挂起来的质量相等的带电小球,左边放一个带正电的球C ,两悬线都保持竖直方向(两线长度相等),那么图(2)中哪个图可以表示A 、B 两球的静止位置?( B )2.两个相同的金属小球分别带电后离开一定距离,两球相互作用的静电力大小为F ,若将两小球接触一下后再分开仍放回原处,发现两球相互作用的静θθθθ(1)ABCD电力大小仍为F ,则这两小球原来所带的电荷( B )A .可能是等量的异种电荷,B .可能是不等量的异种电荷,C .可能是不等量的同种电荷,D .不可能是异种电荷。
3.在两个等量异种点电荷形成的电场中,(C)A .一定存在场强E 等于零的点,也存在电势U 等于零的点,B .只存在场强E 等于零的点,不存在电势U 等于零的点,C .不存在场强E 等于零的点,只存在电势U 等于零的点,D .场强E 等于零和电势U 等于零的点都不存在。
41.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 带正点,b 带负电,a 所带电量的大小比b 的小。
已知c 受到的a 和b 的静电力的合力可用图中四条有向线段的一条来表示,它应是[B ]A .F 1B .F 2C .F 3D .F 442.如果把三个电量相等的同种点电荷固定在等边三角形ABC 的三个顶点上,在这三个点电荷形成的电场中,电场强度为零的点应在该三角形的( C )A .三个顶点上,B .任一条边的中点上,C .几何中心,D .任一条边的延长线上。
5.两小球质量不相等,并分别带有不等量的异种电荷,其中q 1是正电荷,q 2是负电荷,且q 1 > q 2,用细线悬挂于O 点,如果在整个空间施加一个水平向左的匀强电场,则不可能出现的平衡状态是( AD )aF 1F 2 F 3F 4bc (A )(B )(C )(D )q 1q 1q 1q 1 q 2q 2q 2q 26. 如图所示,在光滑的水平绝缘平面上固定着三个等质量的可视为质点的带电小球A 、B 、C ,三球排成一条直线,若释放A 球(另外两球仍固定,下同)则释放瞬间A 球的加速度为1米/秒2,方向向左;若释放C 球,则C 球的瞬时加速度为2米/秒2,方向向右。
现同时释放三个球,则释放瞬间B 球的加速度大小为_______1_____米/秒2,方向是____向左_____7. 如图,在沿水平方向的匀强电场中,一质量为m 的带正电的小球通过一长为L 的轻质绝缘绳,悬挂于固定点O 上,已知小球在电场中所受的电场力跟重力之比为 1 :3 ,现使小球从与O 同高、到O 的距离为L / 3 的A 点由静止开始释放,则当绝缘绳刚要被拉紧时,带电小球的速率为______2________。
8.图中半径为R 的光滑圆柱体保持静止,整个空间存在水平向右的匀强电场,一个质量为m 、带正电荷q 的滑块,从最高点A 由静止起沿柱面滑下,达到B 点时开始离开柱面,AOB=,根据以上条件求出匀强电场的电场强度E 。
s i n3)2c o s3(q mg 9.竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球,将平行金属板按图5所示的电路图连接。
绝缘线与左极板A θa bER图5m qABEABCOALE的夹角为θ。
当滑动变阻器R的滑片在a位置时,电流表的读数为I1,夹角为θ1;当滑片在b位置时,电流表的读数为I2,夹角为θ2,则( D )A.θ1<θ2,I1<I2 B.θ1>θ2,I1>I2C.θ1=θ2,I1=I2 D.θ1<θ2,I1=I2四.电场力做功、电势能的改变、电势差、电势(Ⅱ)1.电场力是保守力,其做功与路径无关。
(无论电场力是否为恒力,做功均与路径无关)2.电场力做功与电势能改变之间的关系:W=E初-E末=ΔEp3.确定电势零点后,电势能与电势的关系:E qA=φA q(1)由于φA与q分属场源电荷与电荷,所以电势能属于系统,(2)由于零电势的选择是任意的,所以电势与电势能是相对的(3)电势或电势能存在正负,表示相对于零点势或零电势能的高低(注意电荷的正负)。
(4)两带点导体接触后,自由电子将从低电势导体向高电势导体转移,直至两导体电势相等为止。
4.电势能改变量应为:ΔE=(φA-φB)q=U AB q,则电场力做功为:W AB=ΔEp =U AB q(1)虽然电场中各点的电势是相对的,但任意两点间的电势差是绝对的,是一个定值,且U AB=U BA(2)由于电场中两点的电势差为定值,所以将一电荷从一点移到另一点系统的电势能变化量一定,电场力作功一定(与路径无关)5.在匀强电场中,有U AB=Ed AB(其中d AB为从A向B有向线段在E方向上的投影,二者同向U AB为正,反向U AB为负)6.一对电场力的功之和可正、可负、也可为零,这就决定两个力可以同时做正功,可同时做负功,可一正一负和为正,一正一负和为负、一正一负和为零、可一正一零、也可一负一零。
和的正、负活零反映了系统电势能与机械能的转化关系。
五.电场线、等势面(Ⅱ)1.电场线密的地方场强大,电场线各点的切线方向为各点的场强方向,沿电场线走向电势降低,各点电场方向为过此点电势降落最快的方向。
2.在同一等势面上各点电势相同,沿等势面移动电荷电场力不做功。