2022年《电场》单元知识总结 .pdf

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1、电场单元知识回顾一、电荷及电荷守恒定律1.自然界中只存在正、负两种电荷，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.基元电荷C.2.使物体带电也叫做起电.使物体带电的方法有三种：（1） ， （2） ， （3）.3. 这叫做电荷守恒定律. 二、库仑定律1、内容：2、表达式：3、其中 k 称为，其数值k= 3.适用条件（ 1） ， （2）三、电场强度1.意义：2.定义式：3、单位：4、电场强度是矢量，其方向,负电荷在电场中受到的电场力的方向5.电场线：为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向，在电场中画出一系列曲线，曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向，曲

2、线的疏密表示电场的弱强. 电场线的特点： （1） ；（2） ；（3）；（4）要熟悉以下几种典型电场的电场线分布：(1)孤立正、负点电荷；(2)等量异种点电荷；(3)等量同种点电荷；(4)匀强电场 .6.正、负点电荷Q 在真空中形成的电场是非均匀电场，场强的计算公式为E. 7.匀强电场： 场强方向处处相同，场强大小处处相等的区域称为匀强电场.匀强电场中的电场线是等距的平行线.平行正对的两金属板带等量异种电荷后，在两板之间除边缘外就是匀强电场 .例 1两个电荷量分别为Q和 4Q的负电荷a、b，在真空中相距为l，如果引入另一点电荷c, 正好能使这三个电荷都处于静止状态，试确定电荷c的位置、电性及它的

3、电荷量.精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 例 2 电场强度 E的定义式为E=F/q,根据此式，下列说法中正确的是）该式说明电场中某点的场强E 与 F 成正比，与q 成反比，拿走q，则 E=0.式中 q 是放入电场中的点电荷的电量，F 是该点电荷在电场中某点受到的电场力，E是该点的电场强度.式中 q 是产生电场的点电荷的电量，F 是放在电场中的点电荷受到的电场力，E 是电场强度 . 在库仑定律的表达式F=kq1q2/r2中，可以把 k

4、q2/r2看作是点电荷q2产生的电场在点电荷 q1处的场强大小， 也可以把kq1/r2看作是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小. A.只有 B.只有C.只有 D.只有例 3甲乙两图中a、b 两点均是等量同种电荷和等量异种电荷连线的中垂线上非常靠近连线的两点，试在图上作出a、b 两点电场强度的方向，并比较两点场强的大小甲乙EaEb EaEb 一电势能（ Ep）1定义：叫电势能。2电势能具有相对性，通常取或为电势能的零点。3电势能大小：4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，且电场力对电荷做多少正功，电荷的电势能就；电荷克服电场力做功，电荷的电势能，电荷克服电场

5、力做了多少功，电荷的电势能就； 这是判断电荷电势能如何变化的最有效方法。二电势1电势：电场中某点的电荷的电势能跟它的电量的比值，称这一点的电势。表达式：单位：且有1V= 。意义：电场中某一点的电势在数值等于单位电荷在那一点所具有的电势能。相对性： 电势是相对的， 只有选择零电势的位置才能确定电势的值，通常取的电势为零。选取不同位置作为零电势面，电场中的同一位置的电势将。标量：没有方向，但有正、负之分，这里正负表示。高低判断：顺着电场线方向电势。2等势面：电场中电势相等的点构成的面。意义：等势面来表示电势的高低。典型电场的等势面： （1） 匀强电场 ; （2）点电荷电场 ; （3） 等量的异种点

6、电荷电场; （ 4）等量的同种点电荷电场。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 等势面的特点：（1） ； （2） ；（3） 。三电势差1电势差：电场中两点电势之差：UAB= =UB电势差由电场的性质决定，与零电势点选择。2电场力做功：在电场中AB两点间移动电荷时，电场力做功WAB= 注意：该式适用一切电场；电场力做功与路径关电场力做功WAB是标量，其正负表示4沿电场线的方向移动正电荷，电场力做功，电荷的电势能四电势差与电场强度关系1电场

7、方向是指向电势降低最快的方向。在匀强电场中，电势降低是均匀的。2匀强电场中，沿场强方向上的两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积。在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上降低的电势。E= 注意：两式只适用于匀强电场。d是沿场方向上的距离例 4一正离子以初速度v0只在电场力的作用下，由电场中的a 点沿虚线所示的轨迹运动到b 点，如图 1 所示， 图中的实线表 示 电 场 线 。 则 电 势Ua_Ub， 场 强 的 大 小Ea_Eb，离子的动能Eka_Ekb，离子的电势能 a_b。 （填大于、小于或等于）例 5如图二所示的一簇平等线为求知方向的匀强电场的电场线。沿与平行线成60角的

8、方向，把 1C负电荷以 A 点移到 B点， 电场力做了2J的功。AB 间距离为 2cm，问（1）匀强电场的场强多大？方向如何？（2）若 B点电势为 1V，则 A 点电势是多大？（3）电子处于B 点时，它具有的电势能是多少电子伏？它从A 点移到 B点，电势能增加多少电子伏？例 3甲乙两图中a、b 两点均是等量同种电荷和等量异种电荷连线的中垂线上非常靠近连线的两点，试判断a、b 两点电势的高低精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 甲乙a b

9、ab 五、静电屏蔽1.静电感应： 把金属导体放在外电场E 中，由于导体内的自由电子受电场力作用而定向运动，使导体的两个端面出现等量的异种电荷，这种现象叫静电感应.2.静电平衡：发生静电感应的导体两端感应的等量异种电荷形成一附加电场E，当附加电场与外电场完全抵消时，即E E 时，自由电子的定向移动停止，这时的导体处于静电平衡状态 .3.处于静电平衡状态导体的特点：（1）（2）（3）（4）4.静电屏蔽(1)导体空腔（不论是否接地）内部的电场不受腔外电荷的影响.(2)接地的导体空腔（或丝网）外部电场不受腔内电荷的影响. 一、电容1.电容器：两个彼此绝缘而又互相靠近的导体就组成一个电容器.电容器的工作

10、状态充电和放电. 充电就是的过程，放电就是使的过程 . 2.电容器的带电量是指2.电容：描述电容器容纳电荷本领的物理量.电容器所带电量与两极间电势差的比值叫电容.定义式为 C.其中 C 与无关，仅由决定.单位： 1 F=1 C/V= F=pF 3.平行板电容器：C 跟平行板的正对面积S、介质介电常数成比，跟两板间距d 成比 .即 C=，其中 k 为静电力常量 .在分析有关平行板电容器的Q、E、U 和 C 的关系时，主要有以下两种情况：(1)保持两板与电源相连，则电容器两极板间不变.(2)充电后断开电源，则不变.二、带电粒子在电场中的运动1.带电粒子的直线运动带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强

11、电场，受到的电场力与运动方向在同一条直线上，做加（减）速直线运动.粒子动能的改变量等于电场力做的功（匀强电场及非匀强电场均可） .即qU=（动能定理的方程）这类问题基本上是运动学、动力学、静电学知识的综合题.处理问题的要点是要注意区分不同的物理过程，弄清在不同物理过程中物体的受力情况及运动性质，并选用相应的物理规律. 主要规律有：（1）牛顿定律结合直线运动公式；（2）动能定理；（3）包括静电势能及内能的能量守恒定律.2.带电粒子的偏转如果带电粒子以初速度v0垂直于场强方向射入匀强电场，不计重力，电场力使带电粒精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载

12、名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 子产生加速度，做类平抛运动.分析时，仍采用力学中分析平抛运动的方法：把运动分解为垂直于电场方向上的一个分运动：vx， x；另一个是平行于场强方向的分运动匀加速运动，vy， a偏转位移： y= .粒子的偏转角为tan.讨论：（1）质量分别为m 和 m2，电量分别为q1和 q2的带电粒子经过同一加速电场同一偏转电场后，侧位移表达式为y=.偏转角表达式tan= (2)带电粒子从偏转电场中射出时，末速度与初速度之间的夹角(偏向角）的正切为tan，带电粒子位移与初速度之间的夹角的正切值为tan

13、，二者的关系为tan=tan.例 5下图是一个说明示波管工作原理的示意图，电子经电压U1加速后以速度v0垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h.两平行板间的距离为d，电势差U2，板长L.为了提高示波管的灵敏度（每单位电压引起的偏转量2Uh） ，可采用的方法是A.增大两板间电势差U2B.尽可能使板长L 短些C.尽可能使板间距离d 小一些D.使加速电压U1升高一些例 5.平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P 点，如图所示，以E 表示两极板间的电场强度，U 表示电容器两极间的电压；W 表示正电荷在 P 点的电势能 .若保持负极板不动，将正极板移到图中虚

14、线所示的位置，则A.U 变小， E 不变 B.E 变大， W 变大C.U 变小， W 变小D. U 不变， W 不变精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 文档编码：KDHSIBDSUFVBSUDHSIDHSIBF-SDSD587FCDCVDCJUH 欢迎下载 精美文档欢迎下载 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - - -