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1、 戴氏教育阆中总校 以智启智以爱育爱 地址：阆水东路 168 号（滨江新天地对面） 电话：62222281静电场静电场【电场力的性质电场力的性质】 【基础知识】 1电荷、电荷守恒定律 两种电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷 元电荷：一个元电荷的电量为 161019C，是一个电子所带的电量说明任何带电体的带 电量皆为元电荷电量的整数倍 起电：使物体带电叫起电，使物体带电的方式有三种 摩擦起电， 接触起电， 感应起 电 电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们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，系统的电荷总数是不变的 【注意】电
2、荷的变化是电子的转移引 起的；完全相同的带电金属球相接触，同种电荷总电荷量平均分配，异种电荷先中和后再平分 2库仑定律 内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的 二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上 公式：F = kQ1Q2r2 （k = 9.0109Nm2C2） 适用条件： 真空中 点电荷说明点电荷是一个理想化的模型，在实际中，当带电体的 形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，就可以把带电体视为点电荷 （这一点与万有 引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r 都等于球心距；而对带 电导体球，距离近了以后，电荷会重新
3、分布，不能再用球心距代替 r） 点电荷很相似于我们力 学中的质点 【注意】 两电荷之间的作用力是相互的，遵守牛顿第三定律； 使用库仑定律 计算时，电量用绝对值代入，作用力的方向根据“同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引”的规律 定性判定3电场：存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质电荷间的作用总是通过电场 进行的电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用电场可以由存在的电荷产生，也可以 由变化的磁场产生 4电场强度 定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力 F 跟它的电量 q 的比值叫做该点的电场强度，表示 该处电场的强弱 表达式：E = F/q 单位是：N/C 或 V/m； E
4、= kQ/r2（导出式，真空中的点电荷，其中 Q 是产生该电场的电荷） E = U/d（导出式，仅适用于匀强电场，其中 d 是沿电场线方向上的距离） 方向：与该点正电荷受力方向相同，与负电荷的受力方向相反；电场线的切线方向是该点场强的 方向；场强的方向与该处等势面的方向垂直 在电场中某一点确定了，则该点场强的大小与方向就是一个定值，与放入的检验电荷无关，即使 不放入检验电荷，该处的场强大小方向仍不变，这一点很相似于重力场中的重力加速度，点定则 重力加速度定，与放入该处物体的质量无关，即使不放入物体，该处的重力加速度仍为一个定 值 电场强度是矢量，电场强度的合成按照矢量的合成法则 （平行四边形法
5、则和三角形法则） 电场强度和电场力是两个概念，电场强度的大小与方向跟放入的检验电荷无关，而电场力的大小 与方向则跟放入的检验电荷有关，5电场线：是人们为了形象的描绘电场而想象出一些线，客观并不存在电场线的属性有： 切线 方向表示该点场强的方向，也是正电荷的受力方向 从正电荷出发到负电荷终止，或从正电荷 出发到无穷远处终止，或者从无穷远处出发到负电荷终止 疏密表示该处电场的强弱，也表示 该处场强的大小 匀强电场的电场线平行且距离相等 没有画出电场线的地方不一定没有 电场 顺着电场线方向，电势越来越低 电场线的方向是电势降落陡度最大的方向，电场 线跟等势面垂直 电场线永不相交也不闭合 电场线不是电
6、荷运动的轨迹常见电场的电场线分布图小结练习： 1 在电场中有一点 P，下列说法正确的是：（ ） A若放在 P 点的试探电荷的电荷量减半，则 P 点场强加倍 B若 P 点没有试探电荷，则 P 点场强为零 C若 P 点场强越大，则同一电荷在 P 点受的电场力越大 DP 点场强方向就是试探电荷在该点受力方向 2B 电荷受到 A 电荷的静电作用，实际上是（ ） A、A 电荷对 B 电荷的直接作用 BA 电荷的电场对 B 电荷的电场的作用 CA 电荷对 B 电荷的电场的作用 DA 电荷的电场对 B 电荷的作用 3电场强度 E 的定义式为 E=F/q，那么（ ） A这个定义式只适用于点电荷产生的电场 B这
7、个定义式适用于所有的电场 C式中的 F 是放入电场中的电荷所受的力，q 是产生电场的电荷的电量 D式中的 F 是放入电场中的电荷所受的力，q 是放入电场中的电荷的电量 4两个带同种电荷的小球 a 和 b用相同长度的细线悬挂于同一点，平衡时 悬线偏离竖直方向的偏角相等（如图所示） ，下列判断中正确的是（ ） A、两小球所受的库仑力的大小一定相等； B两小球的带电量一定相等 C两小球的质量一定相等 D两悬线对小球的拉力大小一定相等 5在匀强电场中，将质量为 m，带电量为 q 的小球由静止释放，带电小球的 运动轨迹为一直线，该直线与竖直方向的夹角为 ，如图所示，则电场强度的大 小为 （ ） A有唯一
8、值 mgtan/q B最小值是 mgsin/q C最大值 mgtan/q Dmg/q 6如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由 A O B 匀速飞过，电子重力 不计，则电子所受另一个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，方向水平向左 D先变小后变大，方向水平向右戴氏教育阆中总校 以智启智以爱育爱 地址：阆水东路 168 号（滨江新天地对面） 电话：62222282【电场能的性质电场能的性质】 【基础知识】1电势差：电荷从电场中的一点移到另一点，电场力做的功跟其电量的比值叫做这两点的电势差， UAB = WAB/q，是标量
9、说明电势差很类似于重力场中的高度差物体从重力场中的一点移 到另一点，重力做的功跟其重力的比值叫做这两点的高度差 h = W/G = gh 2电势：某点相对零电势的电势差叫做该点的电势，是标量在数值上等于单位正电荷由该点移到 零电势点时电场力所做的功.由电场本身因素决定，与检验电荷无关说明类似于重力场中的 高度某点相对参考面的高度差为该点的高度 高度是相对的与参考面的选取有关，而高度 差是绝对的与参考面的选取无关同样电势是相对的与零电势的选取有关，而电势差是绝对的， 与零电势的选取无关 一般选取无限远处或大地的电势为零当零电势选定以后，电场中各点 的电势为定值 电场中 A、B 两点的电势差等于
10、A、B 的电势之差，即 UAB = AB，沿电场 线方向电势降低 3电场力做功与电势能 电势能：电场中电荷具有的势能称为该电荷的电势能电势能是电荷与所在电场所共有的 电势能的变化：电场力做正功电势能减少；电场力做负功电势能增加 电场力做功：W = qU，U 为电势差，q 为电量电场力做功跟路径无关，是由初末位置的电势差 与电量决定 4等势面 电场中电势相等的点所组成的面为等势面 特点： 各点电势相等 等势面上任意两点间的电势差为零 电荷沿着等势面运动，电场 力不做功 处于静电平衡状态的导体是一个等势体，其面为等势面 匀强电场，电势差相 等的等势面间距离相等，点电荷形成的电场，电势差相等的等势面
11、间距不相等，越向外距离越 大 等势面上各点的电势相等但电场强度不一定相等 电场线跟等势面垂直，且由电势高 的面指向电势低的面 两个等势面永不相交 例题小结： 1关于电势与电势能的说法正确的是 （ ） A电荷在电场中电势高的地方电势能大 B在电场中的某点，电量大的电荷具有的电势能比电量小的电荷具有的电势能大 C正电荷形成的电场中，正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能大 D负电荷形成的电场中，正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能小 2将电量为 - 2108C 的点电荷，从零电势 S 点移到电场中的 M 点，反抗电场力做功 4108J，则 M = V；若将该电荷从 M 点移到 N 点，电场力做功
12、 14108J，则 N 点电 势 N = V；M、N 两点电势差 UMN = V 3 。如图所示，匀强电场中的一组等势面，A、B、C、D 相邻间距离为 2cm，则场 强 E = V/m；离 A 点 1.5cm 的 P 点电势为 V 4如图所示，实线为匀强电场中的电场线，虚线为等势面，且相邻等势面间的电 势差相等一正点电荷在等势面 A 处的动能为 20 J，运动到等势面 C 处的动 能为零现取 B 等势面为零电势能面，则当此电荷的电势能为 20 J 时的动能 是 J （不计重力和空气阻力）5如图所示，A、B、C、D 是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知 A、B、C 三点的电势分别为 A = 15 V，B = 3 V，C = 3 V，由此可得 D 点电势 D= V 6某静电场沿 x 方向的电势分布如图所示，则 （ ） A在 0 xl之间不存在沿 x 方向的电场 B在 0 xl之间存在着沿 x 方向的匀强电场 C在 x1 x2之间存在着沿 x 方向的匀强电场 D在 x1 x2之间存在着沿 x 方向的非匀强电场 7.如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负检验电荷在这个电场中的 轨迹，若电荷是从 a 处运动到 b 处，以下判断正确的是 （ ） A电荷从 a 到 b 加速度减小 Bb 处电势能大 Cb 处电势高 D电荷在 b 处速度小
