靜電場考點總結

2021-12-21 15:53:31 字數 4669 閱讀 2038

靜電場主要考點

1 電荷電荷守恆定律元電荷點電荷。2 庫侖定律。3 電場電場強度電場線。

4 電勢和電勢差等勢面電場力做功和電勢能的關係。5 電容器的電容靜電計。6 帶電粒子在電場中的加速和偏轉。

7 示波管。近5年高考分值 6—25分。

教材考點梳理

一電荷電荷守恆定律元電荷點電荷

1電荷:自然界中的電荷只有兩種,即正電荷和負電荷。由絲綢摩擦的玻璃棒所帶的電荷叫做正電荷,由毛皮摩擦的橡膠棒所帶的電荷叫負電荷。

電荷的最基本的性質是:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。物質的固有屬性之一。

2 元電荷:帶電體所帶電量的最小單元。數值上等於乙個電子或質子所帶電量e=1.6×10-19 c.任何帶電體所帶電量都是元電荷的整數倍。

3 點電荷:類似質點,是乙個理想化的物理模型。如果在研究的問題中,帶電體的形狀 、大小以及電荷分布可以忽略不計 ,即可將它看作是乙個幾何點,則這樣的帶電體就是點電荷。

乙個實際的帶電體能否看作點電荷,不僅和帶電體本身有關,還取決於問題的性質和精度的要求。

4 三種起電方式:1 摩擦起電;2 接觸起電;3 感應起電

注意:1三種起電的本質是電荷的轉移,而並沒有創造電荷,不違背電荷守恆定律。

2 倆大小形狀完全相同的帶電體接觸後平分電荷。

5 電荷守恆定律:電荷既不能被創造,也不能被消滅,只能從乙個物體轉移到另乙個物體,或者從物體的一部分轉移到另一部分;在轉移的過程中,電荷的總量保持不變。也可表述為當乙個系統與外界沒有電荷交換時,系統電荷的代數和總是保持不變的。

6 庫侖定律:(1)內容:真空中兩個靜止的點電荷之間的作用力與這兩個電荷所帶電量的乘積成正比,和它們距離的平方成反比,作用力的方向沿著這兩個點電荷的連線,同名電荷相斥,異名電荷相吸。

(2) 公式:

(3) 適用條件:(a)真空靜止點電荷。(b)不能根據公式錯誤的推論:

r→0時,f→∝.(c)對於倆個均勻帶電絕緣球體,可將其視為電荷集中於球心的點電荷,r為倆球心之間的距離。

例1(2011海南)三個相同的金屬小球1、2、3分別置於絕緣支架上,各球之間的距離遠大於小球的直徑.球1的帶電量為q,球2的帶電量為nq,球3不帶電且離球1和球2很遠,此時球1、2之間作用力的大小為f.現使球3先與球2接觸,再與球1接觸,然後將球3移至遠處,此時1、2之間作用力的大小仍為f,方向不變.由此可知(  )

練兩個分別帶有電荷量-q和+3q的相同金屬小球(均可視為點電荷),固定在相距為r的兩處,它們間庫侖力的大小為f.兩小球相互接觸後將其固定距離變為,則兩球間庫侖力的大小為( )

a.f b. c. 12f

例2帶電微粒所帶的電荷量不可能的是( )

a.-1.6×cb.-6.4×c

c.4×cd.2.4×c .

二電場電場強度電場線

1 電場帶電體周圍存在的一種特殊物質,是電荷間相互作用的媒介。電場是客觀存在的,電場具有力的特性和能的特性。

2 電場強度放入電場中某點的點電荷受到的電場力跟它的電荷量的比值,叫做這一點的電場強度。

(1)定義式:e=f/q(適用於任何電場),單位:n/c或v/m.。

(2)向量性:電場中某點的場強方向跟正電荷在該點受力方向相同;負電荷的受力方向與場強方向相反。

(3)關於場強的三個公式:a e=f/q,適用於一切電場

b ,適用於點電荷形成的電場

c e=u/d ,適用於勻強電場

3電場的疊加:當空間同時存在幾個電場時,空間某點的場強等於每個電場在該點處

所產生的場強的向量和。.

例 3 如圖所示,在a、b兩點上放置兩個點電荷,它們的電荷量分別為q1、q2,mn是過ab的直線,p是直線上的一點。若p點的場強為零,則( )

都是正電荷,且q1>是正電荷,q2是負電荷,且q1<|q2|

是負電荷,q2是正電荷,且|q1|>q2 都是負電荷,且|q1|<|q2|

例 4(2010海南)如圖,m、n和p是以mn為直徑的半圈弧上的三點,o點為半圓弧的圓心,∠mop=60°.電荷量相等、符號相反的兩個點電荷分別置於m、n兩點,這時o點電場強度的大小為e1;若將n點處的點電荷移至p點,則o點的場場強大小變為e2,e1與e2之比為(  )

a 1:2 b 2:1 c 2: d 4:

例 5 n(n>1)個電荷量均為q(q>0)的小球,均勻分布在半徑為r的圓周上,示意如圖。右移去位於圓周上p點的乙個小球,則圓心o點處的電場強度大小為方向已知靜電力常量為k)

4 電場線為形象地描述場強的分布,在電場中人為地畫出一些有方向的曲線,曲線上一點的切線方向表示該點場強的方向.電場線的疏密程度反映了場強的大小。

特點:(1)始於正電荷或無窮遠處,止於負電荷或無窮遠處。不閉合,不中斷。

(2)電場線的疏密程度反映了場強的大小。

(3) 電場線不相交。

(4)電場線不真實存在。

(5)一般和帶電粒子的運動軌跡不重合,只有同時滿足以下三點時,兩者才會重合:a電場線為直線;b電荷初速度為零,或初速度與電場線平行;c電荷僅受電場力或所受合力方向與電場力平行。

例 6(2011上海) 電場線分布如圖昕示,電場中a,b兩點的電場強度大小分別為已知和,電勢分別為和,則

(a) , (b) ,

(c) , (d) ,

練圖中的實線表示電場線,虛線表示只受電場力作用的帶電粒子的運動軌跡.粒子先經過m點,再經過n點.可以判定ad(  )

a.m點的電勢大於n點的電勢

b.m點的電勢小於n點的電勢

c.粒子在m點受到的電場力大於在n點受到的電場力

d.粒子在m點受到的電場力小於在n點受到的電場力

三電勢能電勢等勢面

電勢能:電荷在電場中所具有的能。類似重力勢能,和所在電場中的位置有關。電荷在電場中某點的電勢能在數值上等於把該電荷從這一點移動到零勢能位置時電場力所做的功。

電場力做功與電勢能變化的關係:電場力做功只與被移動電荷的初末位置有關,與路徑無關(類似重力做功)。根據功能關係,若用表示把電荷從a點移動到b點電場力所做的功,用,分別表示電荷在a,b倆點的電勢能。

則: =-。

電勢能大小的判斷:1.場源電荷判斷法:離場源正電荷越近,試探正電荷的電勢能越大,試探負電荷的電勢能越小

2.電場線法:正電荷順著電場線的方向移動時,電勢能逐漸減小,逆著電場線的方向移動時,電勢能逐漸增大

負電荷順著電場線的方向移動時,電勢能逐漸增大,逆著電場線的方向移動時,電勢能逐漸減小

3.做功判斷法:無論正負電荷,電場力做正功,電荷的電勢能就一定減小,電場力做負功,電荷的電勢能就一定增加

零勢能處可任意選擇,但在理論研究中,常取無限遠處或大地的電勢能為0.

取無窮遠為電勢零:①正電荷產生的電場中φ>0,遠離場源電荷φ↓:移動正檢驗電荷w>0,ep↓;

移動負檢驗電荷w<0,ep↑。

②.負電荷產生的電場中φ<0,遠離場源電荷φ↑:移動正檢驗電荷w<0,ep↑;移動負檢驗電荷w>0,ep↓。

例7直線為某電場的一條電場線,其上有a,b兩點,把某點電荷從a移動到b的過程中,電場力對該電荷做負功,則下列說法正確的是

a,該電荷是正電荷,且電勢能減小 b,該電荷是正電荷,且電勢能增加

c,該電荷是負電荷,且電勢能增加 d,不能判斷是正電荷還是負電荷,但電荷的電勢能增加

電勢 :

1定義: 電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值,叫做這一點的電勢,用φ表示。

2.定義式:,國際制單位是伏特(v)。

3.注意:與電場強度一樣,電勢也是用比值法定義的。另外,在代入和q時應將正負一起代入。

電場中某點的電勢由電場本身決定,跟試探電荷q無關。

電勢有相對性:電場中某點的電勢值和零電勢的選取有關,一般取無窮遠處或大地電勢為0.。另外,零電勢點也是零電勢能點。

沿著電場線的方向電勢降低,場強的方向是電勢降低最快的方向。

在取無窮遠處或或大地電勢為0的前提下,可推得:場源正電荷的電場中電勢為正值;場源負電荷的電場的電勢為負值。

電勢是標量,只有大小,沒有方向。其正負表示大小:正的越多表示電勢越大,負的越多表示電勢越小。

電勢差1 定義電場中兩點間電勢的差值,也叫電壓。

2 定義式

3 推導式

注意 :①.②電勢差有正負,電勢差的正負表示電場中兩點電勢的高低。

如,說明b點電勢比a點的電勢高6v.。③雖然,但電場中兩點的電勢差由電場本身決定,跟試探電荷q的正負,有無及電荷量的多少等無關。另外,在用進行計算時要將正負號一併代入計算。

④電場力做功的幾種常見計算方法:a由公式來計算,適用於任何電場。b由公式計算,此式只適用於勻強電場。

c由動能定理來計算。

例8 在靜電場中,乙個帶電量q=2.0×c的負電荷從a點移動到b點,在這過程中,除電場力外,其他力做的功為4.0×j,質點的動能增加了8.0×j,則a、b兩點間的電勢差大小為(  )

a.2×10-4v b.1×v c.4×104v d.2×104v

例9 在電場中把乙個電荷量為-6×c的點電荷從a點移到b點,電場力做功為-3×j,將此電荷從b點移到c點,電場力做功4.5×j,求:

(1)a與c兩點間的電勢差;

(2)取c點為電勢零點時,a的電勢為多大?

(3)若是把乙個q=4×c的點電荷在電場中移動則由a移到b電場力做多少功?由b移到c電場力做多少功?

例10(2009浙江)空間存在勻強電場,有一電荷量q(q>0),質量m的點電荷從o點以速率v0射入電場,運動到a點時速率為2v0.現有另一電荷為-q、質量m的粒子以速率2v0仍從o點射入該電場,運動到b點時速率為3v0.若忽略重力的影響,則(  )等勢面

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