靜電場知識點總結講義

2021-10-30 13:31:40 字數 4331 閱讀 5529

高二物理(選修3-1)第一章《靜電場》 總結

一、知識要點

1.電荷電荷守恆定律元電荷:e

起電的三種方式靜電感應

2.庫侖定律:f

3.電場及電場強度定義式:e= ,其單位是 。

4.點電荷的場強:e點電荷的電場e= 。

5.電場線的特點:

6.靜電力做功的特點:在電場中移動電荷時,電場力所做的功只與電荷的有關

電場力做功的大小w或 w勻強電場中).

7.電場力做功與電勢能變化的關係:電荷從電場中的a點移到b點的過程中,靜電力所做的功與電荷在兩點的電勢能變化的關係式

8.電勢能:電荷在某點的電勢能,等於靜電力把它從該點移到_________位置時所做得功。通常把的電勢能規定為零。 電荷在某點的電勢能ep

9.電勢

10.電勢差u: 公式電勢差有正負: = -。

電勢與電勢差的比較:

11.等勢面:電場中的各點構成的面叫等勢面。

等勢面的特點:

12.勻強電場中電勢差與電場強度的關係: e

13.靜電平衡

處於靜電平衡狀態的導體的特點

靜電遮蔽的兩種情況(1)導體內空腔不受外界影響(2)接地導體空腔外部不受內部電荷影響。

14.電容:定義公式。注意c跟q、u無關,

平行板電容器額定電壓、擊穿電壓

15.帶電粒子的加速

(1)運動狀態分析:帶電粒子沿與電場線平行的方向進入勻強電場,受到的電場力與運動方向在同一直**,做運動。(答案:勻加(減)速直線)

(2)用功能觀點分析:粒子動能的變化量等於靜電力對它所做的功(電場可以是______電場或_______電場)。若粒子的初速度為零,則v若粒子的初速度不為零,則v

16.帶電粒子的偏轉(限於勻強電場)

(1)運動狀態分析:帶電粒子以速度v0垂直於電場線方向飛入勻強電場時,受到恆定的與初速度方向_____的電場力作用而做運動。(垂直,勻變速曲線)

(2)粒子偏轉問題的分析處理方法類似於_______的分析處理,

沿初速度方向為運動,運動時間t

沿電場力方向為運動,加速度a

離開電場時的速度v離開電場時的偏轉角tan

離開電場時的偏移量y

高二物理(選修3-1)第一章《靜電場》 總結練習

二、例題

☆點電荷的場強、電場強度的迭加

【例1】圖中邊長為a的正三角形abc的三個頂點分別固定三個點電荷+q、+q、-q,求該三角形中心o點處的場強大小和方向。

☆靜電力做功、電勢、電勢能、電勢差

【例2】 如圖所示,將乙個電荷量為q = +3×10-10c的點電荷從電場中的a點移到b點的過程中,克服電場力做功6×10-9j。已知a點的電勢為a= - 4v,求b點的電勢和電荷在b點的電勢能。

☆電場線、等勢面

【例3】 如圖所示,虛線a、b、c是電場中的三個等勢面,相鄰等勢面間的電勢差相同,實線為乙個帶正電的質點僅在電場力作用下,通過該區域的運動軌跡,p、q是軌跡上的兩點。下列說法中正確的是

a.三個等勢面中,等勢面a的電勢最高 b.帶電質點一定是從p點向q點運動

c.帶電質點通過p點時的加速度比通過q點時小 d.帶電質點通過p點時的動能比通過q點時小

☆靜電平衡

【例4】如圖所示,在孤立點電荷+q形成的電場中,金屬圓盤a處於靜電平衡狀態.若金屬圓盤平面與點電荷在同一平面內,試在圓盤內作出由盤上感應電荷形成的附加電場的三條電場線(用實線表示,要求嚴格作圖)

【例5】將懸掛在細線上的帶正電的小球a放在不帶電的金屬空心球c內(不和球壁接觸),另有乙個懸掛在細線上的帶負電的小球b向c靠近,如圖所示,說法正確的有(  )答案 c

a.a往左偏離豎直方向,b往右偏離豎直方向 b.a和b的位置都不變

c.a的位置不變,b往右偏離豎直方向 d.a往左偏離豎直方向,b的位置不變

☆電容器

【例6】絕緣金屬平行板電容器充電後,靜電計的指標偏轉一定角度,若減小兩極板a、b間的距離,同時在兩極板間插入電介質,如圖1-8-3所示,則(  )

a.電容器的電勢差會減小b.電容器的電勢差會增大

c.靜電計指標的偏轉角度會減小 d.靜電計指標的偏轉角度會增大

【例7】如圖所示,兩塊較大的金屬板a、b相距為d,平行放置並與一電源相連,s閉合後,兩板間恰好有一質量為m、帶電荷量為q的油滴處於靜止狀態.以下說法正確的是(  )

a 若將上板a向左平移一小段位移,則油滴向下加速運動, g中有a→b的電流

b 若將上板a向上平移一小段位移,則油滴向下加速運動, g中有b→a的電流

c 若將下板b向下平移一小段位移,則油滴向上加速運動, g中有b→a的電流

d.若將s斷開,則油滴將做自由落體運動,g中無電流通過

☆帶電粒子在電場中的運動

【例8】如圖所示,在點電荷+q的電場中有a、b兩點,將質子和α粒子分別從a點由靜止釋放,到達b點時,它們的速度大小之比為多少?

【例9】一束電子流在經u=5 000 v的加速電壓加速後,在距兩極板等距離處垂直進入平行板間的勻強電場,如圖所示.若兩板間距離d=1.0 cm,板長l=5.0 cm,那麼,要使電子能從平行板間飛出,兩個極板上最大能加多大電壓?

【例10】如圖所示,長l=0.20 m的絲線的一端拴一質量為m=1.0×10-4 kg、帶電荷量為q=+1.

0×10-6 c的小球,另一端連在一水平軸o上,絲線拉著小球可在豎直平面內做圓周運動,整個裝置處在豎直向上的勻強電場中,電場強度e=2.0×103 n/c.現將小球拉到與軸o在同一水平面的a點上,然後無初速地將小球釋放,取g=10 m/s2.

求:(1)小球通過最高點b時速度的大小.

(2)小球通過最高點時,絲線對小球的拉力大小.

三、針對練習

1.電場中有a、b兩點,乙個點電荷在a點的電勢能為1.2×10-8 j,在b點的電勢能為0.80×10-8 j。

已知a、b兩點在同一條電場**,如圖所示,該點電荷的電荷量為1.0×10-9c,那麼( )

a.該電荷為負電荷 b.該電荷為正電荷

c. a、b兩點的電勢差uab=4.0 v d.把電荷從a移到b,電場力做功為w=4.0 j

2.某電場中等勢面分布如圖所示,圖中虛線表示等勢面,過a、b兩點的等勢面電勢分別為40 v和10 v,則a、b聯機的中點c處的電勢應( )

a.肯定等於25 v b.大於25 v c.小於25 v d.可能等於25 v

3.如圖所示,m、n兩點分別放置兩個等量種異電荷,a為它們聯機的中點,b為聯機上靠近n的一點,c為聯機中垂**處於a點上方的一點,在a、b、c三點中( )

a.場強最小的點是a點,電勢最高的點是b點

b.場強最小的點是a點,電勢最高的點是c點

c.場強最小的點是c點,電勢最高的點是b點

d.場強最小的點是c點,電勢最高的點是a點

4.ab聯機是某電場中的一條電場線,一正電荷從a點處自由釋放,電荷僅在電場力作用下沿電場線從a點到b點運動過程中的速度影象如圖所示,比較a、b兩點電勢的高低和場強e的大小,下列說法中正確的( )

a. a>φb,ea>eb b. a>φb,ea<eb

c. a<φb,ea>eb d. a<φb,ea<eb

5.如圖所示,平行板電容器經開關s與電池連線,a處有一電荷量非常小的點電荷,s是閉合的, a表示a點的電勢,f表示點電荷受到的電場力.現將電容器的b板向下稍微移動,使兩板間的距離增大,則( )

a. a變大,f變大b. a變大,f變小

c. a不變,f不變d. a不變,f變小

6.如圖所示,虛線a、b和c 是某靜電場中的三個等勢面,它們的電勢分別為a、b和c, a>b>c,一帶正電的粒子射入電場中,其運動軌跡如實線klmn所示,由圖可知( )

a.粒子從k到l的過程中,靜電力做負功

b.粒子從l到m的過程中,靜電力做負功

c.粒子從k到l的過程中,電勢能增加

d.粒子從l到m的過程中,動能減小

7.如圖所示,在球殼內部球心放置帶電荷量+q的點電荷,球殼內有a點,殼壁中有b點,殼外有c點,則下列說法正確的是(  )

a.a、b兩點場強均為零 b.ea>eb>ec

c.如果a、c和球心在一條直線上,則a、c兩點的場強方向相同

d.b點場強方向指向球心

8.在絕緣板上放有乙個不帶電的金箔驗電器a和乙個帶正電荷的空腔導體b.下列實驗方法中能使驗電器箔片張開的是(  )

a.用取電棒(帶絕緣柄的導體棒)先跟b的內壁接觸一下後再跟a接觸

b.用取電棒先跟b的外壁接觸一下後再跟a接觸

c.用絕緣導線把驗電器跟取電棒的導體部分相連,再把取電棒與b的內壁接觸

d.使驗電器a靠近b

9.如圖所示,把乙個架在絕緣支架上的枕形導體放在正電荷形成的電場中.導體處於靜電平衡時,下列說法正確的是(  )

靜電場知識點小結

靜電場知識點複習 1 庫侖定律 元電荷 元電荷是指最小的電荷量,用e表示,大小為e 庫侖定律 真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。表示式 其中靜電力常量。2 電場 電場的產生 電荷的周圍存在著電場,產生電場的電荷叫...

靜電場知識點小結

電勢差與電勢的關係式為 電勢差與靜電力做功的關係式為 勻強電場中電勢差與電場強度的關係為 同一點的電勢隨零電勢點的不同而不同 通常選大地或無限遠處電勢為零 而兩點間的電勢差與零電勢點的選取無關。等勢面 電場中電勢相等的點構成的面。性質 沿同一等勢面移動電荷時靜電力不做功 電場線與等勢面垂直,且由電勢...

靜電場知識點歸納

一.教學內容 期中綜合複習及模擬試題 靜電場的複習 恆定電流部分內容 電源電流 電動勢 歐姆定律 串並聯電路 二.重點 難點解析 靜電場的概念理解及綜合分析 恆定電流的電流,歐姆定律和串並聯電路 三.知識內容 靜電場知識要點 1.電荷 電荷守恆定律 2.元電荷 e 1.60 10 19c 3.庫侖定...