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1、高二物理选修3-1 静电场总结一、夯实基础知识（一）电荷及守恒定律1. 电荷守恒定律（ 1）两种电荷： _和_荷，任何带电体所带电量是基元电荷的_倍。（ 2）基元电荷 e191 1.6 10，质子和电子所带电量等于一个基本电荷的电量。（ 3）电荷守恒定律：一个与外界无电荷交换的系统，电荷的_守恒。2. 库仑定律（ 1）内容： _ 。Q1Q2，F 叫库仑力或静电力， 也叫电场力。 它可以是引力，（ 2）公式： F Kr也可以是斥力， K 叫静电力常量， K9 109 N m2 / C。（ 3）适用条件： _ （带电体的线度远小于电荷间的距离r 时，带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略不计时
2、，可看作是点电荷）（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，电荷会重新分布，不能再用球心间距代替r ）。（二）电场强度1. 电场_周围存在的一种物质。电场是_的，是不以人的意志为转移的，只要电荷存在，在其周围空间就存在电场，电场具有_的性质和 _的性质。电场的最基本的性质是_ 。2. 电场强度定义： _ 。公式：E F /， E 与_关，取决于 _ ，适用于 _电场。q、F用心爱心专心其中的 q 为 _ （以前称为检验电荷） ，是电荷量很 _的点电荷（可正可负）。方向：是 _量，规定电场中某点的场强方向跟_在该点
3、所受电场力方向相同。3.点电荷 Q在真空中产生的电场Q， K 为静电力常量。E Kr4.匀强电场在匀强电场中，场强在数值上等于沿_ 每单位长度上的电势差，即：EU /。5. 电场叠加几个电场叠加在同一区域形成的合电场，其场强可用矢量的合成定则（ _）进行合成。6. 电场线（ 1）概念： _ 。（ 2）性质： 电场线起始于 _电荷（或来自无穷远）终止于 _电荷（或伸向无穷远）但不会在没有电荷的地方中断； 电场线的 _情况反映电场的强弱，电场线密的地方，场强_； 电场线上某点的_ 就是该点的场强方向； 电场线空间中不_； 静电场中电场线不_（在变化的电磁场中可以闭合） 电场线是人为引入的，实际上不
4、是客观存在的。（三）电势能和电势、电势差1静电力做功的特点：_ 。2 电势能（ 1）定义： _ 。（ 2）电场力做功与电势能的关系：在电场中移动电荷时，电场力对电荷做正功，电势能用心爱心专心减少；电场力对电荷做负功，电势能增加。电场力做的功等于电势能的变化量，即：WABEPEPAE也就是说，电荷在电场中某点（A）的电势能，等于静电力（电场力）把它从该点移动到零势能位置（B）时电场力所做的功。若取EPB0 则EPAWABqELAB cos（对匀强电场）= qU AB （对所有电场）（ 3）特点： 与参考点（零势能位置）选取有关；是电荷与所在电场所共有的3. 电势电荷在电场中某点（A）的电势能（
5、EPA ）与它的电荷量（q）的比值，叫做这一点的电势。用表示。即EPAA _ 。电场中电势的高低： _ 。电势零位置的选取与零电势能位置选取相似。4等势面： _ 。它具有如下特点：（ 1）电荷在同一等势面上移动，电场力不做功（而电场力做的功为零时，电荷不一定沿等势面移动）；（ 2）等势面一定跟电场线 _；（ 3）等差等势面密的地方场强 _；（ 4）任意两等势面都不会 _；（ 5）电场线总是从电势较 _的等势面指向电势较 _的等势面。5 电势差定义： _ ，也叫电压。用U AB 表示。即UABAB或UBABA两者关系 UABUBA也可这样说， 电荷在电场中两点间移动时，电场力所做的功跟电荷电量的
6、比值，叫做这两点间的电势差，也叫电压。用心爱心专心即： UABWAB /、，电场中 A B 两点间的电势差只取决于A B 两点在电场中的位置，与参考点的选取及被移动的电荷无关，U跟 W、q 无关。6电场线、场强、电势、等势面的相互关系。电场线与场强的关系； 电场线越密的地方表示 _ 越大，电场线上每一点的 _1表示该点的场强方向。 电场线与电势的关系：_ ；2 电场线与等势面的关系：电场线越密的地方等差等势面也越_，电场线与通3过该处的等势面 _；场强与电势无直接关系： 场强大 ( 或小 ) 的地方电势不一定大( 或小 ) ，零电势可人为选取，4而场强是否为零则由电场本身决定； 场强与等势面的
7、关系：场强方向与通过该处的等势面_且由 _电势指向 _电5势，等差等势面越密的地方表示场强越_。电场中的导体1. 静电感应： 电场中的导体内部的自由电子受到电场力作用，将向电场反方向做定向移动，结果使导体两端分别出现正负感应电荷。2. 处于静电平衡状态的导体的特征：（ 1）内部场强（合场强）处处为零；（ 2）整个导体是等势体，表面是个等势面；（ 3）表面上任何一点的场强方向都跟该点表面垂直；（ 4）净电荷只能分布在导体的外表面上。3. 静电屏蔽：金属网罩（或金属包皮）能把外电场遮住，使内部不受外电场的影响。（四）电容器和电容1. 电容器： _ 。使电容器带电（或电量增加） 的过程叫 _电，充电
8、过程是电源的电能转化为电容器中的电场能的过程；使充用心爱心专心电后的电容器失去电荷（或电量减少）的过程叫 _电，放电过程是电容器中的电场能转化为其它形式的能量的过程。2. 电容（ 1）定义： _ 。（ 2）公式： CQ /，电容在数值上等于使电容器的两极板间的电势差增加1V所需的电量，与Q、U无关，只取决于电容器本身。（ 3）单位：法拉（F）。 1F106F1012 pF 。（ 4）平行板电容器的电容：随两极板间正对面积的增大而增大，随两极板间距离的减小而增大，随两极板间电介质的介电常数的增大而增大。即r Sr 0 ）C _（真空中4（ 5）接在电路中电容器的两种变化S SU1电容器两端的电压
9、恒定时：电量Q = CUC，而 C =4kd d， E = d d充电后断开电路，电容器带电量Q 恒定： CS1 ，U d ， EdSS（五）带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中要受电场力作用，因此要产生加速度。 其速度、 动能、 电势能等都发生变化。设如图示平行金属板距离为d，极板长度为L ，极板间的电压为U，现有一电荷量为 q的带负电的粒子，以水平速度V 0 射入匀强电场中，V0 E，则：水平方向（垂直电场方向）：匀速直线运动：Lv0t 得： t=Lv0竖直方向（沿电场方向）： v0 =0 的匀加速直线运动：aFE q q Uy 21 at 2mmd m1qU2得： yL- 侧位移（偏转距离）2mdv0用心爱心专心偏转角 ：粒子射出电场时垂直于电场方向的速度不变仍为v0， 而沿电场方向的速度：vateULmdv0故电子离开电场时的偏转角veUL为： tanmdv02v0位移夹角：yeULtan2v0
