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1、单元复习,第一章 静电场,元电荷：是指电量的最小单位，不是指电荷；1元电荷e=1.601019C。 点电荷：是指不考虑形状和大小的带电体。 试探电荷：是指电量很小的点电荷，当它放入电场后不会影响该电场的性质。 场源电荷：产生电场的电荷。 点电荷和试探电荷属理想模型。,几个概念：,物理中正负号的含义,表示矢量方向： 如场强E、速度v、加速度a等矢量(不表示大小) 表示标准的选择： 为了确定电场中某点的电势的高低，先规定一个零电势点，比零电势高的为正，低的为负，这时正负号表示就高低了。 表示某种关系：(不表示大小) 如电势差UAB的正负，反映了A、B两点的电势高低的关系。 如电场力做功与电势能变化
2、关系：WAB=-AB 表示性质：如正负电荷,电荷,电荷守恒定律,库仑定律,电场,电场力的性质,电场能的性质,场强定义式：,点电荷电场场强：,匀强电场的场强：,电势：,电势差：,电场力：,电势能：,形象描述,电场线,等势面,方向反映某点场强方向,疏密表示场强的强弱,电场线垂直于等势面,沿场强方向电势降落最快,电场线密集处等势面也密,应用,带电粒子在电场中的 1、平衡；2、直线运动；3、偏转,电场中的导体：静电感应；静电平衡,电容器,场强的叠加原理：,中和均分,一、从力的角度研究电场，发现电场强度是电场本身的一种特性，与检验电荷存在与否无关。E是矢量。 要区别公式: E=Fq （定义式）； E=k
3、Qr2 （点电荷电场）； E=U/d (匀强电场）。,如何比较电场中任两点的场强大小和方向呢？,1、判断电场强度大小的几种方法： 方法一: 由定义式E=Fq决定； 方法二: 在点电荷电场中，E=kQr2； 方法三:在匀强电场中，场强处处相等； 方法四:电力线密（疏）处强大（小）。,2、判断电场强度方向的几种方法： 方法一:根据规定，正电荷所受电场力的方向即是该点的场强方向； 方法二:电场线上每一点的切线方向即是该点的场强方向； 方法三:电场线降低最快的方向就是场强的方向。,是非题,(A)若将放在电场中某点的电荷q改为q，则该点的电场强度大小不变，方向与原来相反。 （B）若取走放在电场中某点的电
4、荷，则该点的电场强度变为零。 （C）沿电场线方向，场强一定越来越小。 （D）若电荷q在A处受到的电场力比B点时大，则A点电场强度比B点的大。 （E）电场中某点电场线的方向，就是放在该点的电荷所受电场力的方向。 （F）无论什么电场，场强的方向总是由高电势指向低电势。 （G）已知A、B为某一电场线（直线）上的两点由此可知，A、B两点的电场强度方向相同，但EA和EB的大小无法比较。,二、 从能的角度研究电场，发现电势也是电场本身的一种特性，与检验电荷存在与否无关。是标量。 通常规定：无限远处的电势为零。电势的正负和大小是相对的，电势差的值是绝对的。例：在+Q（Q）的电场中，0（0）。,如何比较电场中
5、任两点电势的高低呢？,方法一: 根据电场线方向判断，顺着电场线方向，电势越来越低； 方法二: 根据电势的定义式= Ep/q= -W/q，从电势的物理意义上分析判断;如：将+q从无穷远处移至+Q电场中的某点，外力克服电场力做功越多，则该点的电势越高； 方法三: 根据场强方向判断，场强方向即为电势降低最快的方向.,方法四: 根据电势差判断，若UAB0，则AB,是非题,（A）在电场中，电场强度越大的地方电势越高。 （B）若某区域内各点的电场强度均相等，则此区域内各点的电势一定相等。 （C）原静止的点电荷在只受电场力时，一定从电势高处向电势低处运动。 （D）两个等量同种点电荷连线中点的场强为零、电势不
6、为零。,三.电势能是电荷和电场所组成的系统共有的。规定：无限远处的电势能为零。 如何比较电荷电势能的大小呢？,方法一: 根据电场力做功的正负判断，若电场力对移动电荷做正（负）功，则电势能减少（增加）； 方法二: 根据公式 Ep=q ；WABqUAB计算。,如何比较电荷电势能的大小呢？,题5是非题（并简要说明理由。） （A）电荷沿电场线方向移动时，其电势能一定减小。 （B）检验电荷在电场中某点所受的电场力很大时，它在该点具有的电势能也一定大。 （C）把两个异号电荷靠近时，电荷电势能增大。,（D）若电场中A、B两点间的电势差为零，则同一点电荷在A、B两点所具有的电势能必定相同。 （E）将一电荷匀速
7、地从电场中的一点移至另一点，外力所做的功等于该电荷电势能的变化量。 （F）电荷在电场中移动时，若电场力对电荷做正功，电荷的电势能一定减小，而电荷的动能不一定减小。,题6将一个正电荷从无穷远处移入电场中M点，电场力做功为8.0109焦。若将另一个等量的负电荷从无穷远处移入电场中N点，电场力做功为9109焦，则正确的结果是： （A）UMUNU0 （B）UNUMU0 （C）UNUMU0 （D）UMUNU0,本单元重要的科学研究方法:,（1）用比值定义物理量,（2）类比,（3）运用形象思维,（4）寻求守恒规律,（5）实验检测,电场线的作用,判断场强的大小与方向 判断电荷在电场的受力方向 判断电势的高低
8、 判断在电场中移动电荷做功的正负 判断电荷电势能的大小 解释静电感应现象,本单元中用比值定义的物理量有： 电场强度E=F/q 电势差UAB=WAB/q,以往学习过的有： 物质的密度=m/V、比热容 C=Q/mT、导体的电阻R=U/I等。,电场与重力场 电场强度（E=F/q）与重力场强度（即重力加速度g=G/m） 电场力做功与重力做功的特点（与路径无关） 电势能与重力势能,用假想的电场线描述电场的性质（电场强弱、电势高低）,本单元新增了电荷守恒定律。 由电势能的参与而丰富了能量转化和守恒定律的内涵。,用验电器检测物体上是否带电、带何种电、带多少电。 用静电计检测导体间电势差。,巩固练习,A-94
9、-36 B9436 C-32-6 D326,答案:A,1、如图所示，3个点电荷q1、q2、q3固定在一条直线上，q2与q3的距离为q1与q2距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零。由此可以判断3个电荷的电量之比q1 ：q2：q3为：,2如图所示，半径相同的两个金属小球A、B带有电量相等的电荷，相隔一定距离，两球之间的相互吸引力的大小是F，今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开。这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是,答案:A,3.如图1所示，A、B两点分别固定正、负电荷QA和Q，且QAQ，把电荷q引入，则下列判断正确的是: QA Q ( 图一 ),（A）q的平衡位
10、置在AB之间上。 （B） q的平衡位置在AB连线的延长线上A的外侧。 （C）q的平衡位置在AB连线的延长线上B的外侧。 （D）q的平衡位置与q的电性和电量均无关,4图(1)所示，有两个带有等量异种电荷的小球，用绝缘细线相连后，再用绝缘细线悬挂在水平方向的匀强电场中。当两小球都处于平衡时的可能位置是图(2)中的哪一种。,答案:A,5若带正电荷的小球只受到电场力作用，则它在任意一段时间内 A一定沿电场线由高电势处向低电势处运动 B一定沿电场线由低电势处向高电势处运动 C不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动 D不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动,答案:D,6下面哪些话
11、是正确的？ A在电场中，电场强度大的点，电势必高。 B电荷置于电势越高的点，所具有的电势能也越大。 C电场中电场强度大的地方，沿电场线方向电势降落快。 D一带电粒子只受电场力作用，在电场中运动时，电势能一定变化。,答案:C,7一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。E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，Ep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线所示的位置，则 AU变小，E不变 BE变大，Ep不变 CU变小，Ep不变 DU不变，Ep不变,答案:AC,8如图所示，在真空中把一绝缘导体向带电(负电)的小球P缓慢地
12、靠近(不相碰)，下列说法中正确的是： AB端的感应电荷越来越多 B导体内场强越来越大 C导体的感应电荷在M点产生的场强恒大于在N点产生的场强 D导体的感应电荷在MN两点的场强相等,答案:AC,9两个质量相同的带电小球，分别带等量异种电荷，电量为q，固定在一根长度为l的轻质绝缘细杆的两端,置于电场强度为E的匀强电场中,杆的方向与场强方向平行,如图所示。若此杆绕其中点O旋转180，则在此转动过程中，两个小球动能的增加量为 A0 BqEl C2qEl DqEl,答案:C,10.如图所示，A、B、C是匀强电场中的等腰直角三角形的三个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为A=15V，B= 3 V，C= -
13、 3 V，试确定场强的方向,根据A、B、C三点电势的特点，在AC连线上取M、N两点，使AM=MN=NC，尽管AC不一定是场强方向，但由U=Ed可知AM、MN、NC在场强方向上的投影长度肯定相等，已知UAC= A- C =15V- (- 3 V) =18V， UAM=UMN=UNC=6V，故N=3V.,11 质量为510-6kg的带电粒子以2m/s速度从水平放置的平行金属板A、B中央沿水平方向飞入板间，如图所示.已知板长L10cm，间距d2cm，当UAB为1000V时，带电粒子恰好沿直线穿过板间，则该粒子带 电，电量为 C，当AB间电压在 范围内时，此带电粒子能从板间飞出.,解： 粒子受力如图，
14、,粒子带 负电,qE=mg q=mgd/U0=10 -9C,若电压增大为U1，恰好从上板边缘飞出，,y=1/2 at2 =d/2,a=d v02 / L2 = 8m/s2,qU1/d mg = ma U1 =1800V,若电压减小为U2，恰好从下板边缘飞出，,y=1/2 at2 =d/2 a=8m/s2,mg - qU1/d = ma U2 =200V,200VU 1800V,负,10-9,200-1800V,12：如图所示，三个完全相同的的金属小球 a、b、c位于等边三角形的三个顶点上，a和c带正电，a所带电量的大小比b小。已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段的一条来表示，它应
15、是 A. F1 B. F2 C. F3 D. F4,13.如图所示，把一个带负电荷q的 小球用细线悬挂在两块面积很大的竖 直平行板间的O点。小球质量m=2克, 悬线长L=6厘米，两板间电场强度为 2.5104牛/库，小球自悬线水平的B 点由静止开始向下运动。到达 O点正下方的A点时的速度刚 好为零。取g=10米/秒2。求： 小球所带的电量。,m,o,14.如图所示，直角三角形的斜边倾角为300，底边BC长为2L，处在水平位置，斜边AC是光滑绝缘的，在底边中点O处放置一正电荷Q，一个质量为m、电量为q的带负电的质点从斜面顶端A沿斜边滑下，滑到斜边上的垂足D时速度为v， 1)小球在运动过程中，它的重力势能和电势能如何变化？ 2)它滑到C点时的速度为多少？,A,B,C,D,O,
