静电场知识点归纳学生版.docx
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1、静电场知识点归纳一、电荷及电荷守恒定律1. 元电荷、点电荷(1) 元电荷:e C,所有带电体的电荷量都是元电荷的 倍,其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同。(2) 点电荷:当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时,可以将带电体视为点电荷。2. 静电场(1) 定义:存在于电荷周围,能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。(2) 基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。3. 电荷守恒定律(1) 内容:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持不变。(2) 起电方式:摩擦起电、接触起电、感应起电。(3) 带电实质:物体
2、带电的实质是 。二、库仑定律1. 内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与 成正比,与它们的 成反比。作用力的方向在它们的连线上。2. 表达式: ,式中k9.0109 Nm2/C2,叫静电力常量。3. 适用条件:真空中的点电荷。【典例1】 两个半径相同的金属小球,带电量之比为17,相距为r(可视为点电荷),两者相互接触后再放回原来的位置上,则相互作用力可能为原来的 ( )A. B. C. D【典例2】如图所示,两个电荷量均为q的小球用长为l的轻质绝缘细绳连接,静止在光滑的绝缘水平面上。两个小球的半径rl。k表示静电力常量。则轻绳的张力大小为()A.0 B. C.2 D.【典例3】如图所示
3、,水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电小球A、B,左边放一带正电的固定球P时,两悬线都保持竖直方向。下面说法正确的是()A. A球带正电,B球带负电,并且A球带电荷量较B球带电荷量大B. A球带正电,B球带负电,并且A球带电荷量较B球带电荷量小C. A球带负电,B球带正电,并且A球带电荷量较B球带电荷量小D. A球带负电,B球带正电,并且A球带电荷量较B球带电荷量大三、电场强度、点电荷的场强1. 定义:放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值。2. 定义式: 。单位: 3. 点电荷的电场强度:真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度: 。4. 方向:规定 在电场
4、中某点所受 的方向为该点的电场强度方向。5. 电场强度的叠加: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 ,遵从 。四、电场线1. 定义:为了形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向,在电场中画出一些曲线,曲线上每一点的 方向都跟该点的电场强度方向一致,曲线的 表示电场的强弱。2. 特点 电场线从 出发,终止于 电场线 ,也不相切,更不能认为电场就是电荷在电场中的运动轨迹 同一幅图中,场强大的地方电场线较 ,场强小的地方电场线较 【典例4】(多选)如图所示,图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
5、子在运动过程中只受电场力作用,根据此图可做出的正确判断是()A. 带电粒子所带电荷的正、负 B. 带电粒子在a、b两点的受力方向C. 带电粒子在a、b两点的加速度何处较大 D. 带电粒子在a、b两点的速度何处较大【典例5】如图,虚线a、b、c代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab = Ubc,实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知AP点电势高于Q点电势 B带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大C带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大D带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大五、匀强电场来源:Z。xx。k.Co
6、m电场中各点场强大小 ,方向 ,匀强电场的电场线是一些 的平行线【变式训练】1.(多选) 如图所示,实线是匀强电场的电场线,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,则由此图可作出的正确判断是()A. 带电粒子带负电 B. 带电粒子带正电来源:学.科.网Z.X.X.KC. 带电粒子所受电场力的方向向左 D. 带电粒子做匀变速运动2如图,一电子在某一外力作用下沿等量异种电荷的中垂线由AOB匀速飞过,电子重力不计,则电子所受电场力的大小和方向变化情况是()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
7、左 D先变小后变大,方向水平向右六、电势能、电势1. 电势能(1) 电场力做功的特点:电场力做功与 无关,只与 、 位置有关。(2) 电势能 定义:与重力势能一样,电荷在电场中也具有势能,这种势能叫电势能,规定零势点后,电荷在某点的电势能,等于把它从该点移到零势能位置时静电力所做的功。不同的电荷在同一点所具有的电势能不一样: 。 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WAB Ep 或 。【典例6】将一正电荷q110-5C从无穷远处移向电场中点,电场力做功为6.010-5J,若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处,电场力做功为7.010-5J,则 M、N两点的电势
8、m、n之间关系正确的是( )Amn0 Bnm0 Cnm0 Dmn0 NM两点间电势差为。 正电荷在M点的电势能为负电荷在M点的电势能。【典例7】如图,固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点,已知,下列叙正确的是()A若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则电场力对该电荷做正功,电势能减少B若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则该电荷克服电场力做功,电势能增加CMN两点由于没在同一条电场线上,因而无法比较其电势高低D若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,再从N点沿另一路径移回到M点,则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的功,电势能不变2. 电势(1)定义:试探电荷在电场中某点具有的
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