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1、电场 专题复习 内容要求 1 电荷 电荷守恒定律 点电荷 2 库伦定律 3 静电场 电场线 4 电场强度 点电荷的场强 5 电势能 电势 等势面 6 电势差 7 匀强电场中电势差和电场强度的关 系 8 带电粒子在匀强电场中的运动 9 电容 电容器 10 示波管 命题规律 命题规律 命题规律 命题规律 1 电场的描述 电场强度 电场线 电势差 电势 等势面 平行板电容器的电容以及平行板电容器 所形成的匀强电场 2 电场力 电场力做功 电势能的变化 还有带电 粒子在电场中的加速和偏转 将电场的概念 规 律与牛顿运动定律 功能关系等有机地结合起来 1 单独考察电场知识的题目多以选择题形式出现 题型设
2、置 题型设置 2 电场知识和电路 磁场 力学知识的综合一般 为计算题 分值较大 常考知识点清单常考知识点清单 一 电荷 库仑定律 二 电场 电场强度 电场线 三 静电平衡 四 电势差 电势 五 电势差与电场强度的关系 六 电容器的电容 七 带电粒子在匀强电场中的运动 一 电荷 库仑定律 1 自然界中存在正 负电荷 用丝绸摩擦过的玻璃 棒带 用毛皮摩擦过的橡胶棒带 正电荷负电荷 2 通过摩擦和静电感应可以使物体带电 起电的实 质是物体 得失电子 3 一个电子的电荷量e 称为元电荷 所有带电体的电荷量都是e的 倍 整数 4 库伦定律 真空中两个静止点电荷之间的互相作 用力 与它们所带电量的乘积成
3、与它们的 距离的2次方成 作用力的方向在它们的 连线上 正比 反比 静电力常量 7 电荷守恒定律 电荷既不能被创造 也不能被消灭 只能 或从物体的 在转移的过程中 电荷的 保持不变 从一个物体转移到另一个物体 一 部分转移到另一部分 总量 二 电场 电场强度 电场线 1 电场的基本性质 电场对处在它里面的电荷有 力的作用 电荷间的作用是通过 来实现的 电场 2 电场强度的定义式 式中q是指放入电场 中的 的电荷量 试探电荷 3 真空中的点电荷场强公式 4 场强方向 规定电场中某点的场强方向跟 电荷 在该点所受电场力的方向相同 正 5 电场强度与电场线的关系是 电场线的疏密反映 电场的 电场线的
4、 就是电场强度的 方向 电场线是假想的 不是真实的 强弱切线方向 6 电荷产生的电场中 电场线不闭合 始于 或来自无穷远处 而止于 或伸向无穷远 不会在没有电荷的地方中断 7 两块靠近的平行金属板 大小相等 互相正对 分别带有等量的正负电荷 他们之间的电场是 除边缘附近外 正电荷 负电荷 匀强电场 三 静电平衡 1 导体中 包括表面 没有电荷定向移动的状态叫做 状态 2 处于静电平衡状态的导体的特点 1 内部场强E 0 表面E的方向与该点表面 2 表面和内部各点的电势 3 电荷只能分布在 4 整个导体就是一个等势体 导体表面就是一个 静电平衡 等势面 垂直 相等 外表面 四 电势差 电势 1
5、电势差的定义式为 电势差是标量 只有大小没有方向 电势差是绝对的 与零势 点的选取无关 2 电势 表示电场的能的性质 电势是相对量 通常取 电势为零 电势比零高为正 比零低为负 3 判断电势高低的方法 1 根据电场线的方向判定 沿着电场线的方向 电势 2 根据产生电场的电荷性质来判定 正电荷产生 的电场线电势为 离它近电势越 负电荷 产生的电场电势为 离它越近 电势越 大地或无穷远处 降低 正高 负低 3 根据移动电荷时电场力做功的正负来判定 电 场力移动正电荷做正功 电荷从电势较 的位 置移到电势较 的位置 高 低 4 电场力做功的特点与重力做功相似 电场力做的 功与电荷在电场中的具体路径无
6、关 只与电荷的 有关 电场力做正功 电势能 电 场力做正功 电势能 始末位置减小 增大 五 电势差与电场强度的关系 1 在电场中 由电势相等的点构成的面叫 等势面一定跟电场线 在同一等势面移动 电荷时 电场力不做功 等势面 垂直 2 电势差和电场强度的关系可以表示为 U 表示 E为 d为沿电场线方 向的 U Ed 两点间的电势差场强 距离 3 电场强度可以理解为沿场强方向的单位长度上的 电势降落 电场强度的两个单位 N CV M 4 电势降落最快的方向为 方向 电场强度 六 电容器的电容 1 两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成 电容器所带电荷量与两板间的电势差的比叫电容 2 电容的定义式为
7、 单位有 等 3 电容器的 仅由自生的几何结构 正对面积S 板间距d 和介质的性质决定 与它是否带电 带电多少 板间电势差的大小无关 4 电容器所带电荷量是 使电容器带电的过程叫充电 使充电 后的电容器失去电荷的过程叫放电 电容器 皮法pF 电容 电容器的一个极板上所带电荷 量的绝对值 七 带电粒子在匀强电场中的运动 1 带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场 受到的电场力与运动方向在同一直线上 做 运动 3 带电粒子以速度v垂直于电场线方向飞入匀强 电场 受到恒定的与初速度方向垂直的电场力 的作用而做 运动 将运动分解 匀加速或匀减速直线 匀变速曲线 垂直于场强方向做 运动 平行于场强方向
8、 做 运动 匀速直线 初速度为零的匀加速直线 典型题型突破典型题型突破 题型1 库仑力的计算 题型2 电场中的双电荷问题 题型3 电场强度及其计算方法 题型4 电势能大小的比较 题型5 电场力做功的计算 题型6 处理平行板电容器内部E U Q变化问题 的基本思路 题型7 带电粒子在电场中的运动 题型1 库仑力的计算 ABC 1cm2cm 题型2 电场中的双电荷问题 热点 1 等量同种电荷 以正电荷为例 2 等量异种电荷 3 不等量异种电荷 4 双电荷 放置在光滑绝缘水平面上的综合问题 5 双电荷 的 双星 运动 1 等量同种电荷 以正电荷为例 例2 带电荷量均为 Q的两个点电荷A B固定在绝
9、缘的光滑水平面上 两者相距为2L 试讨论 点A B连线上和AB中垂线MN上场强的变化 情况 AB Q Q O M N 在点AB连线上 中点O场强为零 从点O分别向点A 或点B 场强逐渐增大 在中垂线MN上 先增大后减小 电势呢 等量负电荷呢 总结 1 等量正电荷 连线中点E 0 从中点向连线两边 E增大 中垂线上 E先增大后减小 连线上 由两边向中点处 电势逐渐减小 中垂线上 由中点向两边 电势逐渐减小 AB Q Q O M N 2 等量异种电荷 AB Q O M N Q 例3 带电荷量分别为 Q和 Q的两个点电荷A B固定 在绝缘的光滑水平面上 两者相距为2L 试讨 论点A B连线上和AB中
10、垂线MN上场强的变化 情况 AB连线上 其中点O场强最小 越靠近A B场强越大 MN上 O点场强最大 由O到 M点 或N点 场强逐渐减小 电势呢 A Q O M N 总结 B Q 等量异种电荷 AB连线上 其中点O场强最小 越靠近A B场强越大 MN上 O点场强最大 由O到M点 或N点 场强逐渐减小 AB连线上 由A到B电势逐渐减小 MN上 电势相同 3 不等量异种电荷 ab N M ACD 4 双电荷 放置在光滑绝缘水平面上的综合问题 5 双电荷 的 双星 运动 匀速圆周 1 5 题型3 电场强度及其计算方法 a b c d O Q 补偿法 例9 如图所示 均匀带电圆环所带的总电荷量为 Q
11、Q 0 环的半径为b P为圆环轴线上 的一点 它到圆环环心O的距离为a 试求P点 的电场强度 P a O b 对称思想 题型4 电势能大小的比较 三种比较电势能大小的方法 方法一 场电荷判断法 离场正电荷越近 试探正电荷的电势能越大 试探负电荷的电势能越小 离场负电荷越近 试探正电荷的电势能越小 试探负电荷的电势能越大 方法二 电场线法 正电荷顺着电场线方向移动 电势能减小 逆着电场线移动时 电势能增大 负电荷顺着电场线方向移动 电势能增大 逆着电场线移动时 电势能减小 方法三 做功判断法 电场力做正功 电势能减小 电场力做负功 电势能增加 例10 如图所示的电场线可判定 A 该电场一定是匀强
12、电场 B A点的电势一定低于B点的电势 C 负电荷放在B点的电势能比放在A点的电势能大 D 负电荷放在B点所受电场力方向向右 AB C 题型5 电场力做功的计算 A B C 6eV 题型6 处理平行板电容器内部E U Q变化问题 的基本思路 1 首先要区分两种基本情况 1 U不变 2 Q不变 2 判断依据主要有三个 3 电容器所带电荷Q CU 1 U不变 2 Q不变 1 U不变 例12 图中平行放置的金属板A B组成一只平行板 电容器 在不断开开关的情况下 试讨论以下 两种情况下电容器两板电势差U 电荷量Q 板间场强E的变化情况 1 使A板向上平移拉开一些 2 使A板向右平移错开一些 A B S 2 Q不变 A B S 题型7 带电粒子在电场中的运动 1 平衡 静止或匀速直线运动 条件 F 0 或 qE mg 仅受电场力和重力时 2 加速 3 偏转 E B
