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高中物理专题09:电场力的性质,能的性质

高中物理专题09:电场力的性质,能的性质
高中物理专题09:电场力的性质,能的性质

高中物理专题09:电场力的性质,能的性质

例1、真空中两个同性的点电荷q 1、q 2 ,它们相距较近,保持静止。今开释q 2 且q 2只在q 1

的库仑力作用下运动,那么q 2在运动过程中受到的库仑力〔 〕

〔A 〕不断减小 〔B 〕不断增加

〔C 〕始终保持不变 〔D 〕先增大后减小

例2、以下有关场强和电势的讲法,哪些是正确的? 〔 〕

〔A 〕在正的点电荷的电场中,场强大的地点电势一定比场强小的地点高 〔B 〕在正的点电荷的电场中,场强大的地点电势一定比场强小的地点低 〔C 〕在负的点电荷的电场中,各点电势均为负值,距此负电荷越远处电势越低,无限

远处电势最低

〔D 〕在负的点电荷的电场中,各点电势均为负值,距此负电荷越远处电势越高,无限

远处电势最高

例3、1 如下图,两个带电小球A 、B 用长度为L=10cm 的细丝线相连放在光滑绝缘水平面

上保持静止。这时细丝线对B 球的拉力大小F 0=1.8×10-2N , A 球的电荷量为

C q A 7100.1-?+=,

求:⑴小球A 所受的电场力F 的大小。

⑵小球B 的电性和电荷量q B 。〔静电力常量k=9.0×109N m 2/C 2〕

例4、质量为m 的带电小球带电量为+q,用绝缘细线悬挂在水平向左的匀强电场中,平稳时绝

缘细线与竖直方向成30°角,重力加速度为g.求电场强度的大小.

例5、在电场中移动电荷量为8×10-8C 的小球从A 点运动到B 点,电场力做功1.6×10-3J ,

求:求该两点间的电势差?该电荷的带电量为-2.5×10-8C ,那么电场力做多少功,做正功依旧负功?

练习

1、 在电场中P 点放一个检验荷-q ,它所受的电场力为F ,那么关于P 点电场强度E P 正确的讲法是〔 〕 〔A 〕E P = F/q ,方向与F 相同

〔B 〕假设取走-q ,P 点的电场强度E P = 0

〔C 〕假设检验电荷为-2q ,那么E P = F/2q

〔D 〕E P 与检验电荷无关

2、图1是电场中某区域的电场线分布图,a 、b 是电场中的两点,这两点比较〔 〕 〔A 〕b 点的电场强度较大 〔B 〕a 点的电场强度较大 〔C 〕同一正点电荷放在a 点所受的电场力比放在 b 点时 受到的电场力大 〔D 〕同一负点电荷放在a 点所受的电场力比放在b 点时

受到的电场力大

3、一个电量为q 的正点电荷,在各点场强大小和方向都相同的电

场中,沿电场线方向运动的位移为d ,假设电场强度大小为E ,在此过程中电场力对点电荷做功等于 〔 〕

〔A 〕Ed/q 〔B 〕qE/d 〔C 〕qd/E 〔D 〕qEd

4、一个电量为q 的正点电荷,在电场中从a 点移到b 点,电场力对该点电荷做功W ,那么,

a 、

b 两点之间的电势差应等于 〔 〕

〔A 〕qW 〔B 〕q/W 〔C 〕W 〔D 〕W/q

5、下面关于电势和电势能的讲法正确的选项是 〔 〕 〔A 〕电荷在电场中电势越高的地点,具有的电势能也一定越大

〔B 〕在负的点电荷的电场中的任一点,正电荷的电势能大于负电荷的电势能 〔C 〕电势降低的方向,一定确实是场强方向 〔D 〕电势能是电场和电荷共有的能

6、三个点电荷在彼此的库仑力作用下都处于静止,那么 〔 〕 〔A 〕它们必在同一直线上 〔B 〕它们差不多上同种电荷

〔C 〕每个电荷受到的库仑力的合力等于零

〔D 〕它们不是同种电荷 7、 用30cm 的细线将质量为4×10-3㎏的带电小球P 悬挂在O点下,

当空中有方向为水平向右,大小为1×104N/C 的匀强电场时,小球偏转37°后处在静止状态。〔1〕分析小球的带电性质〔2〕求小球的带电量〔3〕求细线的拉力

8、如下图,平行金属板与水平方向成θ角,板间距离为d ,板间电压为U ,一质量为m 的

带电微粒,以水平初速度

v 从下板左端边缘进入板间,结果正好沿水平直线通过从

上板右端上边缘处射出,求:〔1〕微粒带电量 〔2〕微粒离开电场时的动能。

9、在氢原子中,能够认为核外电子绕原子核〔质子〕做匀速圆周

运动,轨道半径为m 11

103.5-? 。求电子沿轨道运动的动能。

10、一束电子流在经V U 5000

=的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图14—9—4所示,假设两板间距cm d 0.1=,板长cm l 0.5=,那么,要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?

答案:例1、A 例2、A D

例3、解:小球A 受力如图,由于小球受力平稳,绳的拉力向右,因此电场力的方向向左,

A 、

B 表现为斥力。B 球带正电。

电场力大小为

N

F F 20108.1-?==

依照公式

2L q q k

F B

A =可得:

C kq FL q A 7

7

92222102100.1100.9)1010(108.1----?=??????==B

例4、解:小球受力如图,因此

?=30tan mg qE 即:

q mg E ?

=

30tan

例5、解:电势差

V V q W U AB

48

3102108106.1?=??==--

荷带电量为

C q 8

105.2-?-=',那么电场力做负功, J J U q W AB 448105102105.2--?-=???-='=

练习

1、D

2、AD

3、D

4、D

5、D

6、ACD

7、解:〔1〕小球受力如图,故带正电。 〔2〕列方程:?=37tan mg qE

C

E mg q 610337tan -?=?=

〔3〕N

mg

F 210537cos -?=?=

8、解:〔1〕微粒做直线运动,故合力在水平方向上,电场力方向只能是斜向上。微粒带正电。受力如图。

mg qE =θcos

θcos E mg q =

〔2〕重力不做功〔高度不变〕,电场力做功,由动能定理可得:

20221mv E qU k -= 即:2

21mv qU E k +=

9、解:质子对核外电子的库仑力充当向心力,

r E r v m r

e k k

2222=

= =

?????==--J r ke E k 112

1992103.52)106.1(100.92

10、解析:在加速电压一定时,偏转电压U′越大,电子在极板间的偏距就越大.当偏转电压

大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出,现在的偏转电压,即为题目要求的最大电压.

加速过程,由动能定理得

2021mv eU =

进入偏转电场,电子在平行于板面的方向上做匀速运动

t

v l 0= ②

在垂直于板面的方向做匀加速直线运动,加速度

dm U e m F a '

=

=

偏距

221at y =

能飞出的条件为y≤2d

解①~⑤式得U′≤V V l Ud 22

22

222104)100.5()100.1(500022?=????=--即要使电子能飞出,所

加电压最大为V 400.

讲明:(1)此题是一个较典型的带电粒子先加速再偏转的题目.请读者通过该题认真体会求

解这类咨询题的思路和方法,并注意解题格式的规范化.

高中物理-静电场-知识点归纳

静电场 第一讲 电场力的性质 一、电荷及电荷守恒定律 1、 自然界中只存在两种电荷,一种是正电,例如用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;另一种带负电,用 毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电。 2、 电荷间存在着相互作用的引力或斥力(同性相吸,异性相斥)。 3、 电荷在它的周围空间形成电场,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。 元电荷e=1.6×10-19 C ,所有带电体的电荷量都等于e的整数倍。点电荷 4、 使物体带电叫做起电。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。 5、 电荷既不能创造,也不能消灭,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,在转移的过程中,电荷的总量不变。这叫做电荷守恒定律。 【重点理解】(1)摩擦起电;(2)接触带电;(3)感应起电 当两个物体互相摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体带正电,这就是摩擦起电. 当一个带电体靠近导体,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷,这就是感应起电,也叫静电感应. 接触起电指让不带电的物体接触带电的物体,则不带电的物体也带上了与带电物体相同的电荷,如把带负电的橡胶棒与不带电的验电器金属球接触,验电器就带上了负电,且金属箔片会张开;带正电的物体接触不带电的物体,则是不带电物体上的电子在库仑力的作用下转移到带正电的物体上,使原来不带电的物体由于失去电子而带正电。 实质:电子的得失或转移 二、库仑定律 1、内容:在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,跟它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。 2、公式:2 2 1r Q Q k F ,F叫库仑力或静电力,也叫电场力,F可以是引力,也可以是斥力,K叫静电力常量,公式中各量均取国际单位制单位时,K=9.0×109 N ·m 2 /C 2

高考必备:高中物理电场知识点总结大全

高中物理电场知识点总结大全 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。

高中物理求电场力做功的四种方法学法指导

高中物理求电场力做功的四种方法 徐高本 一、利用功的定义式W =FS 来求。 例1. 两带电小球,电荷量分别为+q 和q -,固定在一长度为l 的绝缘细杆的两端,置于电场强度为E 的匀强电场中,杆与场强方向平行,其位置如图1所示。若此杆绕过O 点垂直于杆的轴线顺时针转过90°,则在此转动过程中,电场力做的功为( ) A. 零 B. qE l C. 2qE l D. πqE l +q -q O 图1 解析:+q 受到的电场力水平向右,q -受到的电场力水平向左。设+q 离O 点距离为x ,则q -离O 点的距离为x l -。在杆顺时针转过90°的过程中,电场力对两球做的功分别为 )(21x l qE W qEx W -== 所以总功为qEl x l qE qEx W W W =-+=+=)(21 故选项B 正确。 二、利用电场力做功等于电荷电势能增量的负值即ε?-=W 来求。 例2. 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,电荷量为Q ,下板带负电,电荷量也为Q ,它们产生的电场在无穷远处的电势为零。两个带异号电荷的小球用一绝缘刚性杆相连,小球的电荷量分别为+q 和q -,杆长为)(d l l <。现将它们从无穷远处移到电容器的两板之间,处于图2所示的静止状态(杆与板面垂直)。在此过程中,电场力对两个小球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)。 图2 +Q -Q -q +q 解析:当小球从无穷远处移至图示位置时,设+q 处的电势为q -,1?处的电势为2?,则具有的电势能分别为 00211<-=>=?ε?εq q 对+q :电势能增加了1?q ,所以电场力做负功11?q W -=;对q -:电势能减少了2?q ,所以电场力做正功22?q W =。电场力做的总功 )(2121??--=+=q W W W 因两板间的场强 ) (Cd Q d U E ==

高中物理选修3-1 磁场安培力练习题

一、磁场安培力练习题 一、选择题 1.关于磁场和磁感线的描述,正确的说法有[] A.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种物质 B.磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向 C.磁感线总是从磁铁的北极出发,到南极终止 D.磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线,没有细铁屑的地方就没有磁感线 2.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方,并与磁针指向平行,能使磁针的S 极转向纸内,如图1所示,那么这束带电粒子可能是[] A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的正离子束 C.向右飞行的负离子束D.问左飞行的负离子束 3.铁心上有两个线圈,把它们和一个干电池连接起来,已知线圈的电阻比电池的内阻大得多,如图2所示的图中,哪一种接法铁心的磁性最强[] 4.关于磁场,以下说法正确的是[] A.电流在磁场中某点不受磁场力作用,则该点的磁感强度一定为零 B.磁场中某点的磁感强度,根据公式B=F/I·l,它跟F,I,l都有关

C.磁场中某点的磁感强度的方向垂直于该点的磁场方向 D.磁场中任一点的磁感强度等于磁通密度,即垂直于磁感强度方向的单位面积的磁通量 5.磁场中某点的磁感应强度的方向[] A.放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向 B.放在该点的正检验电荷所受的磁场力的方向 C.放在该点的小磁针静止时N极所指的方向 D.通过该点磁场线的切线方向 6.下列有关磁通量的论述中正确的是[] A.磁感强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大 B.磁感强度越大的地方,线圈面积越大,则穿过线圈的磁通量越大 C.穿过线圈的磁通量为零的地方,磁感强度一定为零 D.匀强磁场中,穿过线圈的磁感线越多,则磁通量越大 7.如图3所示,条形磁铁放在水平桌面上,其中央正上方固定一根直导线,导线与磁铁垂直,并通以垂直纸面向外的电流,[] A.磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用 B.磁铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用 C.磁铁对桌面的压力增大,个受桌面摩擦力的作用 D.磁铁对桌面的压力增大,受到桌面摩擦力的作用

高中物理电场总结试题及答案

高中物理电场总结试题及答案 一. 教学内容: 电场考点例析 电场是电学的基础知识,是承前启后的一章。通过这一章的学习要系统地把力学的“三大方法”复习一遍,同时又要掌握新的概念和规律。这一章为历年高考的重点之一,特别是在力电综合试题中巧妙地把电场概念与牛顿定律、功能关系、动量等力学知识有机地结合起来,从求解过程中可以考查学生对力学、电学有关知识点的理解和熟练程度。只要同学们在复习本章时牢牢抓住“力和能两条主线”,实现知识的系统化,找出它们的有机联系,做到融会贯通,在高考得到本章相应试题的分数是不困难的。 二. 夯实基础知识 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=×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 =Φ A -Φ B ;B、A间电势差U BA =Φ B -Φ A ,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;

高中物理静电场经典习题(包含答案)

1.(2012江苏卷).一充电后的平行板电容器保持两板间的正对面积、间距和电荷量不变,在两板间插入一电介质,其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是( ) A .C 和U 均增大 B . C 增大,U 减小 C .C 减小,U 增大 D .C 和U 均减小 B 2(2012天津卷).两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中( ) A .做直线运动,电势能先变小后变大 B .做直线运动,电势能先变大后变小 C .做曲线运动,电势能先变小后变大 D .做曲线运动,电势能先变大后变小 C 3.(2012安徽卷).如图所示,在平面直角 中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O 处的电势为0 V ,点A 处的电势为6 V, 点B 处的电势为3 V, 则电场强度的大小为 ( ) A.200V/m B.2003 V/m C.100 V/m D. 1003 V/m A 4.(2012重庆卷).空中P 、Q 两点处各固定一个点电荷,其中 P 点处为正点电荷,P 、Q 两点附近电场的等势面分布如题20图 所示,a 、b 、c 、d 为电场中的四个点。则( ) A .P 、Q 两点处的电荷等量同种 B .a 点和b 点的电场强度相同 C .c 点的电热低于d 点的电势 D .负电荷从a 到c ,电势能减少 D 5.(2012海南卷)关于静电场,下列说法正确的是( ) O x (cm) y (cm) A (6,0) B (0,3) ● ●

A.电势等于零的物体一定不带电 B.电场强度为零的点,电势一定为零 C.同一电场线上的各点,电势一定相等 D.负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加 D 6.(2012山东卷).图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固 定一带正电的点电荷。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点的动能变化大于有b点到c点的动能变化 CD 7.[2014·北京卷] 如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面.下列判断正确的是() A.1、2两点的场强相等 B.1、3两点的场强相等 C.1、2两点的电势相等 D.2、3两点的电势相等 D本题考查电场线和等势面的相关知识.根据电场线和等势面越密集,电场强度越大,有E1>E2=E3,但E2和E3电场强度方向不同,故A、B错误.沿着电场线方向,电势逐渐降低,同一等势面电势相等,故φ1>φ2=φ3,C错误,D正确. 8.如图所示,A、B是位于竖直平面内、半径R=0.5 m的1 4圆弧形的光滑绝缘轨道, 其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度 E=5×103N/C.今有一质量为m=0.1 kg、带电荷量+q=8×10-5C的小滑块(可视为质 点)从A点由静止释放.若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.05,取g=10 m/s2, 求: (1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时B点的压力.(2)小滑块在水平轨道上通过的总路程. 答案:(1)2.2 N(2)6 m解析:(1)设小滑块第一次到达B点时的速度为v B,对圆弧轨道最低点B的压

高二物理电场力做功和电势能

电场力做功和电势能、电势和电势差 审稿:李井军责编:郭金娟 目标认知 学习目标 1.类比重力场理解电场力的功、电势能的变化、电势能的确定方法、电势的定义以及电势差的意义;理解电势对静电场能的性质的描写和电势的叠加原理。 2.明确场强和电势的区别与联系以及对应的电场线和等势面之间的区别和联系。 学习重点 1.用电势及等势面描写认识静电场分布。 2.熟练地进行电场力、电场力功的计算。 学习难点 电势这一概念建立过程的逻辑关系以及正、负两种电荷所导致的具体问题的复杂性。 知识要点梳理 知识点一:电势与等势面 要点诠释: 1.电场力的功与电势能 (1)电场力做功的特点 在电场中将电荷q从A点移动到B点,电场力做功与路径无关,只与A、B两点的位置有关。 (2)静电场中的功能关系 静电力对电荷做了功,电势能就发生变化,静电力对电荷做了多少功,就有多少电势能转化为其他形式的能,电荷克服静电力做了多少功,就有多少其他形式的能转化为电势能,也就是说,静电力做的功是电势能转化为其他形式的能的量度,静电力做的功等于电势能的减少量,即W AB=E pA-E pB。 即静电力做正功,电荷电势能一定减少,静电力做负功,电荷电势能一定增加。 (3)电势能的特点和大小的确定 ①零势点及选取 和计算重力势能一样,电势能的计算必须取参考点,也就是说,电势能的数值是相对于参考位置来说的。所谓参考位置,就是电势能为零的位置,参考位置的选取是人为的,通常取无限远处或大地为参考点。 ②电势能的计算 设电荷的电场中某点A的电势能为Ep A,移到参考点O电场力做功为W AO,即W AO=E pA-E pO,规定O为参考点

高三物理一轮复习教学案:电场力的性质

山东省诸城一中课时教(学)案 学科物理级部高三班级 _________ 姓名_________ 使用时间________ 年_____ 月____日编号

(2) 电荷初速度为零,或速度方向与电场线平行; (3) 电荷仅受电场力或所受其他力合力的方向与电场线平行. 5、 场强的方向判断: (1) 根据定义式判断:E 的方向就是正(负)电荷在该点所受电场力的方向(反 方向) (2) 点电荷的电场分布情况:正点电荷场强方向沿 ,负点电荷场强 方向沿 ____________ (3) 电势 最快的方向 (4) 电场线的 方向 6. 画出几种典型电场的电场线 一个点电荷、两个等量点电荷、匀场电场 学生笔 学 案 内 容 课) 【疑难点拨】 一、三个自由点电荷的平衡问题 例1、如图所示,在光滑绝缘的水平面上,若三个点电荷 q 2、q 3都为自由电荷,要 使三者均处于平衡状态,须满足什么条件?即对电荷的位置、电性和电荷量有什么要 求? 【总结】(1)条件:两个点电荷在第三个点电荷处的 合场强为零,或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等,方向相反. A. 4q 4q C. 9q — 4q 36q 二、电场强度的叠加与计算 例2、.如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由 O f B 匀速飞过,电子重力不计,则电子所受另一个力的大小和 记(备 (2)规律:“三点共线” 三个点电荷分布在同一直线上; 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. 【跟踪练习】 1、下列各组共线的三个自由点电荷,可以平衡的是 B . 4q — 5q 3q D . — 4q 2q — 3q 4q

高中物理公式大全8:电场

八、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=U AB/d {U AB: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:U AB=φA-φB,U AB=W AB/q=-ΔE AB/q 8.电场力做功:W AB=qU AB=Eqd{W AB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),U AB: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:E A=qφA {E A:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}

10.电势能的变化ΔE AB=E B-E A {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ΔE AB=-W AB=-qU AB (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/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω: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=ΔE K或qU=mV t2/2,V t =(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V o进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平抛运动: 垂直电场方向: 匀速直线运动L=V0t(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d) 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

高中物理静电场题经典例题

高中物理静电场练习题 1、如图所示,中央有正对小孔的水平放置的平行板电容器与电源连接,电源电压为U 。将一带电小球从两小孔的正上方P 点处由静止释放,小球恰好能够达到B 板的小孔b 点处,然后又按原路返回。那 么,为了使小球能从B 板 的小孔b 处出射,下列可行的办法是( ) A.将A 板上移一段距离 B.将A 板下移一段距离 C.将B 板上移一段距离 D.将B 板下移一段距离 2、如图所示,A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个正六边形的六个顶点,已知A 、B 、C 三点的电势 分别为1V 、6V 和9V 。则D 、E 、F 三 点的电势分别为( ) A 、+7V 、+2V 和+1V B 、+7V 、+2V 和1V ¥ C 、-7V 、-2V 和+1V D 、+7V 、-2V 和1V 3、质量为m 、带电量为-q 的粒子(不计重力),在匀强电场中的A 点以初速度υ0沿垂直与场强E 的方向射入到电场中,已知粒子到达B 点时的速度大小为2υ0,A 、B 间距为d ,如图所示。 则(1)A 、B 两点间的电势差为( ) A 、q m U AB 232υ-= B 、q m U AB 232 υ= C 、q m U AB 22υ-= D 、q m U AB 22 υ= (2)匀强电场的场强大小和方向( ) A 、qd m E 2 21υ= 方向水平向左 B 、qd m E 2 21υ= 方向水平向右 C 、qd m E 2212 υ= 方向水平向左 D 、qd m E 2212 υ= 方向水平向右 4、一个点电荷从竟电场中的A 点移到电场中的B 点,其电势能变化为零,则( ) A 、A 、B 两点处的场强一定相等 B 、该电荷一定能够沿着某一等势面移动 C 、A 、B 两点的电势一定相等 D 、作用于该电荷上的电场力始终与其运动方向垂直 5、在静电场中( ) A.电场强度处处为零的区域内,电势也一定处处为零 . B.电场强度处处相等的区域内,电势也一定处处相等 C.电场强度的方向总是跟等势面垂直 D.沿着电场线的方向电势是不断降低的 6、一个初动能为E K 的带电粒子,沿着与电场线垂直的方向射入两平行金属板间的匀强电场中,飞出时该粒子的动能为2E K ,如果粒子射入时的初速度变为原来的2倍,那么当它飞出电场时动能为( ) A B a P · m 、q 。 >U + - ~ A E B 。

高中物理学案:电场能的性质

高中物理学案:电场能的性质 [学科素养与目标要求] 物理观念:1.进一步理解电势、电势差的概念、公式,知道电场力做功与电势能变化的关系是一种普遍的功能关系.2.理解E-x、φ-x图象的意义,并会分析有关问题. 科学思维:1.通过分析电势、电势能及电场力做功的综合问题,提高逻辑思维和科学思维能力.2.通过方法的迁移,找到解决E-x、φ-x图象与其他图象问题共性的东西. 一、电场综合问题分析 例1(多选)在光滑的绝缘水平面上,有一个正方形abcd,顶点a、c分别固定一个正点电荷,电荷量相等,如图1所示.若将一个带负电的粒子置于b点由静止自由释放,粒子将沿着对角线bd

往复运动.粒子从b点运动到d点的过程中( ) 图1 A.先做匀加速运动,后做匀减速运动 B.先从高电势到低电势,后从低电势到高电势 C.电势能与机械能之和保持不变 D.电势能先减小,后增大 答案CD 解析a、c两点固定相同的正点电荷,则bd为等量正点电荷连线的中垂线,由电场线分布情况可知带电粒子不可能做匀加速或匀减速运动,故A错误;等量正点电荷连线的中垂线的中点电势最高,带负电的粒子从b点运动到d点的过程中,先从低电势到高电势,再从高电势到低电势,故B错误;带负电粒子从b点运动到d点的过程中所受电场力先由b指向d,后由d指向b,所以电场力先做正功后做负功,因此电势能先减小,后增大,故D正确;只有电场力做功,电势能与机械能之和保持不变,故C正确.

例2(多选)(郑州一中高二期中)如图2所示,在一个匀强电场(图中未画出)中有一个四边形ABCD,其中,M为AD的中点,N为BC的中点.一个带正电的粒子从A点移动到B点,电场力做功为W AB =2.0×10-9J;将该粒子从D点移动到C点,电场力做功为W DC=4.0×10-9J.则以下分析正确的是( ) 图2 A.若将该粒子从M点移动到N点,电场力做功为W MN=3.0×10-9J B.若将该粒子从M点移动到N点,电场力做功W MN有可能大于4.0×10-9J C.若A、B之间的距离为1cm,该粒子的电荷量为2×10-7C,则该电场的场强一定是E=1V/m D.若该粒子的电荷量为2×10-9C,则A、B之间的电势差为1V 答案AD

高中物理电场知识点与题型归纳(精编)

高中物理电场总结 一. 教学内容:电场考点例析 电场是电学的基础知识,是承前启后的一章。通过这一章的学习要系统地把力学的“三大 方法”复习一遍,同时又要掌握新的概念和规律。这一章为历年高考的重点之一,特别是在力电综合试题中巧妙地把电场概念与牛顿定律、功能关系、动量等力学知识有机地结合起来,从求解过程中可以考查学生对力学、电学有关知识点的理解和熟练程度。只要同学们在复习本章时牢牢抓住“力和能两条主线”,实现知识的系统化,找出它们的有机联系,做到融会贯通,在高考得到本章相应试题的分数是不困难的。 二. 夯实基础知识 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 m 2/c 2 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。 q E P

高中物理选修磁场安培力洛伦兹力

精心整理 选修3-1磁场练习 姓名:___________分数:___________ 一、选择题(题型注释) 1.空间有一圆柱形匀强磁场区域,该区域的横截面的半径为R,磁场方向垂直横截面.一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场, A.B.C.D. 2 该 3 4 A C 5I1与I2 且间距相等,b是两导线连线中点,b、d连线与两导线连线垂直.则 (A)I2受到的磁场力水平向左 (B)I1与I2产生的磁场有可能相同 (C)b、d两点磁感应强度的方向必定竖直向下

6.带电为+q的粒子在匀强磁场中运动,下面说法中正确的是 A.只要速度大小相同,所受洛仑兹力就相同 B.如果把+q改为-q,且速度反向大小不变,则洛仑兹力的大小、方向均不变C.洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直D.粒子只受到洛仑兹力作用,其运动的动能可能增大 7.边长为a的正方形,处于有界磁场如图所示,一束电子以水平速度射入磁场后, 8 的长为L A B C D 9 A B C.向下偏转 D.向纸外偏转 10.通电直导线A与圆形通电导线环B固定放在同一水平面上,通有如图所示的电流,则() A.直导线A受到的安培力大小为零

B.直导线A受到的安培力大小不为零,方向水平向右 C.导线环B受到的安培力的合力大小不为零 D.导线环B受到的安培力的合力大小不为零,其方向水平向右 11.如图所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中,以导线为中心,半径为R的圆周上有a、b、c、d四个点,已知c点的实际磁感应强度为0,则下列说法中正确的是() A B.d C.a D.b点的磁感应强度为T 12 () A B C D 13b两粒子,分别从A、O两点沿x轴正方向同时射入磁场,两粒子同时到达C点,此时a粒子速度恰好沿y轴负方向,粒子间作用力、重力忽略不计,则a、b粒子 A.分别带正、负电 B.运动周期之比为2:3 C2 D.质量之比为2

高中物理复习——电场(1)库仑力、电场强度

电场(一) 一.电荷及电荷守恒定律 1.两种电荷:自然界只存在正、负两种电荷,基元电荷电量e= C 2.物体的带电方式有三种:(1)摩擦起电 (2)接触起电 (3)感应起电 3.电荷守恒定律:电荷既不能 ,也不能 ,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。 4.点电荷:点电荷是一种理想化带电体模型,当带电体间的距离 带电体的线度,以致带电体的形状和大小对作用力的影响可以 时,此带电体可以看作点电荷。 二.库仑定律 22 1r q kq F = 其中k 为静电力常量, k =9.0×10 9 N m 2/c 2 注意:1)使用库仑定律计算时,电量用绝对值代入,作用力的方向根据“同种电荷相斥,异种电荷相吸”的规律定性判定。 2)研究微观带电粒子(电子、质子、α粒子、各种离子)相互作用时,万有引力或重力可以忽略不计。 3)库仑分取电量的方法:两个大小、形状完全相同的带电金属球相碰后,带电量一定相等。 【例1】 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? 解:①先判定第三个点电荷所在的区间:只能在B 点的右侧;再由2r kQq F =,F 、k 、q 相同时Q r ∝ ∴r A ∶r B =2∶1,即C 在AB 延长线上,且AB=BC 。 ②C 处的点电荷肯定在电场力作用下平衡了;只要A 、B 两个点电荷中的一个处于平衡,

另一个必然也平衡。由2r kQq F = ,F 、k 、Q A 相同,Q ∝r 2,∴Q C ∶Q B =4∶1,而且必须是正电荷。所以C 点处引入的点电荷Q C = +4Q 【例2】 已知如图,在光滑绝缘水平面上有三个质量都是m 的相同小球,彼此间的距离都是l ,A 、B 电荷量都是+q 。给C 一个外力F ,使三个小球保持相对静止共同加速运动。求:C 球的带电性和电荷量;外力F 的大小。 解:先分析A 、B 两球的加速度:它们相互间的库仑力为斥力, 因此C 对它们只能是引力,且两个库仑力的合力应沿垂直于AB 连线的方向。这样就把B 受的库仑力和合力的平行四边形确定了。于是可得Q C = -2q ,F =3F B =33F AB =2 2 33l kq 。 三、电场的力的性质 1.电场:电场是电荷周围存在的电荷发生相互作用的媒介物质;电场的最基本性质是 。 2.电场强度 (1)定义:电场强度,简称场强 q F E = (2)点电荷周围的场强公式是:2r kQ E = ,其中Q 是产生该电场的电荷,叫场电荷。 (3)匀强电场的场强公式是:d U E = ,其中d 是沿电场线方向上的距离。 【例3】 图中边长为a 的正三角形ABC 的三点顶点分别固定三个点电荷+q 、+q 、-q ,求该三角形中心O 点处的场强大小和方向。 解:每个点电荷在O 点处的场强大小都是( ) 2 3 /3a kq E = 由 图可得O 点处的合场强为2 6a kq E O = ,方向由O 指向C 。 【例4】 如图,在x 轴上的x = -1和x =1两点分别固定电荷量为- 4Q 和+9Q 的点电荷。求:x 轴上合场强为零的点的坐标。并求在x = -3点处的合场强方向。 -5 -3 -1 1 -4Q +9 Q A

高中物理静电场经典例题

一、选择题 1.下列公式中,既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的有①场强E=F/q ②场强E=U/d ③场强E=kQ/r 2 ④电场力做功W=Uq (A)①③ (B)②③ (C)②④ (D)①④ 2、已知A 为电场中一固定点,在A 点放一电量为q 的电荷,受电场力为F ,A 点的场强为E ,则 A .若在A 点换上-q ,A 点场强方向发生变化 B .若在A 点换上电量为2q 的电荷,A 点的场强将变为 2E C .若在A 点移去电荷q ,A 点的场强变为零 D .A 点场强的大小、方向与q 的大小、正负、有无均无关 ; 3.如图所示,平行直线表示电场线,带没有标明方向,带电量为+1×10-2C 的微粒在电场中只受电场力的作用,由A 点移到B 点,动量损失,若点的电势为-10V ,则 点的电势为10V B.电场线的方向从右向左 C.微粒的运动轨迹可能是轨迹1 D.微粒的运动轨迹可能是轨迹2 4 、 两带电小球,电量分别为+q 和q -,固定在一长度为L 的绝缘细杆的两端,置于电场强度为E 的匀强电场中,杆与场强方向平行,其位 置如图10—48所示。若此杆绕过O 点垂直于杆的轴线转过?180,则在此转动过程中电场力做的功为( ) A. 零 B. qEL C. qEL 2 D. qEL π 5.两个相同的金属小球带正、负电荷,固定在一定得距离上,现把它们相碰后放置在原处,则它们之间的库伦力与原来的相比将( ) A.变小 B.变大 C.不变 D.以上情况均有可能 & 6.如图所示,有一平行板电容器充电后带有等量异种电荷,然后与电源断开。下极板接地,两极板中央处固定有一个很小的负电荷,现保持两极板间距不变而使两极板左右水平错开一段很小的距离,则下列说法中正确的是( ) A .电容器两极板间电压值变大 B .电荷的电势能变大 C .负电荷所在处的电势升高 D .电容器两极板间的电场强度变小 7图10—55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 a b

高中物理—安培力

安培力 知识点回顾 一、磁场 1、磁体是通过磁场对铁一类物质发生作用的,磁场和电场一样,是物质存在的另一种形式,是_____存在。 2、磁体周围空间存在_____;电流周围空间也存在_____。 3、电流周围空间存在磁场,电流是大量运动电荷形成的,所以运动电荷周围空间也有磁场。静止电荷周围空间没有磁场。磁场存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。磁场是物质存在的一种形式。磁场对磁体、电流都有_____作用 【答案】客观;磁场、磁场;磁力 二、右手螺旋定则 右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向_____,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向 【答案】一致 三、磁感线 为了描述磁场的强弱与方向,人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线. 1、疏密表示磁场的________. 2、__________表示该点磁场的方向,也就是磁感应强度的方向. 3、开闭:是闭合的曲线,在_______由N极至S极,__________由S极至N极.磁线不相切、不相交、不中断。 注意:没有画出磁感线的地方不一定没有磁场. 【答案】强弱,每一点切线方向,磁体外部,磁体外部

知识点讲解 知识点一:安培力、左手定则 法国物理学家安德烈-玛丽·安培在奥斯特的发现仅一周之后(1820年9月)就向法国科学院提交了一份更详细的论证报告,论述了两根平行载流直导线之间磁效应产生的吸引力和排斥力。在这期间安培进行了四个实验,分别验证了两根平行载流直导线之间作用力方向与电流方向的关系、磁力的矢量性、确定了磁力的方向垂直于载流导体以及作用力大小与电流强度和距离的关系。 我们首先研究安培力的方向和哪些因素有关。 实验装置如下图所示,通过观察导体棒的运动方向表示安培力的方向。 问题1:磁场方向与电流受的磁场力方向有什么关系? 问题2:改变电流的方向是否会引起磁场力方向改变? 通过改变磁场方向和电流方向,我们可到导体棒运动的方向,见下图

高中物理电磁场公式总结

高中物理电磁场公式总结 高中物理电磁场公式 1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T,1T=1N/Am 2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)} 3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪{f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)} 4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种): (1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0 (2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下 (a)F向=f洛 =mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm /qB; (b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。 强调:(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负;

(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握; (3)其它相关内容:地磁场/磁电式电表原理、回旋加速 器、磁性材料 高中物理电场公式 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=9.0×109Nm2/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=φA-φB, UAB=WAB/q=-ΔEAB/q

高中物理知识点电场

2019年高中物理知识点电场 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: 电荷守恒定律物理表达式 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)公式:F=k*(q1*q2)/r^2(可结合万有引力公式F=Gm1m2/r^2来考虑) (3)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W AB与电荷量q的比值W AB/q叫做AB两点间的电势差。 公式:UAB=W AB/q 电势差有正负:UAB=-UBA,一般常取绝对值,写成U。 5.电势: 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:

高中物理电荷引入电场中——电场力和能的变化 学法指导

高中物理电荷引入电场中——电场力和能的变化 1、电荷引入电场中,受到电场力F=qE,同时具有电势能EP=qφ。只在电场力作用下,电场力做功WAB=qUAB,电势能和动能相互转化。 2、描述电场本身的物理量:场强E、电势φ、电势差U。 E描述电场力的性质(F=qE),用电场线描绘; φ描述电场能的性质(EP=qφ),用等势面描绘; U描述电场力做功的特征(W=qU)。 三者都是由比值定义法得到的,,,。 3、场强E和电势φ无直接关系 (1)E相等,φ不一定相等(匀强电场) (2)E较大,φ不一定大(负点电荷电场) (3)E为零,φ不一定为零(等量同种电荷连线中点) (4)φ为零,E不一定为零(等量异种电荷连线的中垂线) 4、场强E和电势差U的关系:U=Ed。 仅适用于匀强电场,可定量计算,d为两点沿场强方向的距离。 非匀强电场中,可定性判断U的大小。 5、场强的计算公式 (1),适用于一切电场 (2),适用于点电荷电场 (3),适用于匀强电场 6、电场线和等势面 (1)电场线用于描绘场强的大小和方向;等势面用于描绘电势高低。 (2)沿电场线方向,电势一定降低;电势降低,不一定沿电场线。 电势降低最快的方向即场强方向。 (3)沿等势面移动电荷,电场力不做功;电场力不做功,电荷不一定沿等势面移动, 但初末位置在一定在同一等势面上。 (4)电场线和等势面处处垂直,且电场线由高的等势面指向低的等势面。 电场线较密处,等势面也较密;电场线较疏处,等势面也较疏。 7、电势φ类比于高度h;电势差U类比于高度差Δh。

(1)φ(类比h)与参考零点有关;U(类比Δh)参考零点无关。 (2),计算时需要代入正负号。 同样,EP=qφ,W=qU 计算时也应代入正负号。 8、电场类比于重力场 物体(m)在重力场中由静止释放,从高处降到低处,重力势能减小。 正电荷(+Q)在电场中由静止释放,从高电势处移动到低电势处,电势能减小。 负电荷(-Q)在电场中由静止释放,从低电势处移动到高电势处,电势能减小。 9、点电荷产生的电场 正点电荷产生的电场周围各处电势为正(φ>0) 正电荷(q)在该电场中具有的电势能(qφ)为正; 负电荷(-q)在该电场中具有的电势能(-qφ)为负。 负点电荷产生的电场周围各处电势为负(φ<0) 正电荷(q)在该电场中具有的电势能(qφ)为负; 负电荷(-q)在该电场中具有的电势能(-qφ)为正。

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