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1、电场第一模块：库仑定律、电场强度夯实基础知识一电荷： 1、正电荷负电荷2、电荷量： 3、元电荷e：4、检验电荷：电量要求：不影响原电场；体积充分小；一定是点电荷。5、电荷间的相互作用6、荷质比(比荷)：二、使物体带电的几种方式（1）摩擦起电：（2）接触带电：（3）感应起电：三、电荷守恒定律：四、库仑定律1、内容：2、公式：叫静电力常量=3、适用条件：（1）真空中； （2）点电荷五、同一直线上三个点电荷的讨论和计算根据库仑定律和力的平衡条件，可以概括成易记的口诀为：“三点共线，两同夹异，两大夹小，近小远大。”电场一、电场1、概念：2、电场的基本性质：二、描述电场力特性的物理量电场强度1、定义：
2、2、定义式：（适用于一切电场）3、单位：牛/库(N/C) 伏/米(v/m)4、电场强度是矢量：规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向，负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。电场线的切线方向是该点场强的方向；电场强度的合成按照矢量的合成法则（平行四边形法则和三角形法则）5、物理意义6、电场的叠加： 7、匀强电场：8、总结：电场强度的几种求法用定义式求解：由于定义式适用于任何电场。用此式适用于求真空中点电荷产生的电场，其方向由场源电荷Q的电性决定。用场强与电势差的关系求解：在匀强电场中它们的关系是:场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差，即，式中d为沿电场线方向的距离，U为这个距离的
3、两个点（或称为等势面）的电势差。矢量叠加法求解：二、电场线1、概念： 2、电场线的特点：（1）电场线是为了形象描述电场而引入的假想曲线，并不是真实存在的。（2）切线方向表示该点场强的方向，也是正电荷的受力方向（3）疏密表示该处电场的强弱，也表示该处场强的大小越密，则E越强（4）匀强电场的电场线平行且等间距直线表示(平行板电容器间的电场，边缘除外)（5）始于正电荷（或无穷远），终止负电荷（或无穷远）（6）任意两条电场线都不相交，不中断，不闭合。（7）沿着电场线方向，电势越来越低但E不一定减小；沿E方向电势降低最快的方向。（8）电场线等势面电场线由高等势面批向低等势面。（9）电场线只能描述电场的方
4、向及定性地描述电场的强弱，并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。在特殊条件下，带电粒子的运动轨迹可以与电场线重合。这些特殊条件是:电场线是直线；带电粒子的初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一直线上；带电粒子只受电场力作用。以上三点必须同时得到满足。（10）由于电场是连续分布于空间，所以各条电场线之间空白处仍有电场不能认为电场为零。3、几种电场电场线的分布 （1）孤立点电荷周围的电场；特点：离点电荷越近，电场线越密，场强越大。在点电荷形成的电场中，不存在场强相等的点若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小
5、处处相等，方向各不相同（2）等量异种点电荷的电场(连线和中垂线上的电场特点)；特点：两点电荷连线上的各点场强方向从正电荷指向负电荷，沿电场方向场强先变小再变大。两点电荷连线的中垂面（中垂线）上，电场线方向均相同，即场强方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直在中垂线（中垂面）上，与两点电荷连线的中点O等距离的各点场强相等。从两点电荷连线中点O沿中垂面（中垂线）到无限远，电场强度一直变小（3）等量同种点电荷的电场(连线和中垂线上的电场特点)；特点：两点电荷连线中点O处场强为0，此处无场强两点电荷连线中点O附近的电场线非常稀疏，但场强并不为从两点电荷连线中点O沿中垂面（中垂线）到无限远，电场线先变密
6、后变疏，即场强先变大后变小。（4）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，在两极之间除边缘外就是匀强电场。（5）点电荷与带电平板；点电荷与带电平板+题型解析类型题： 电荷守恒定律与库仑定律的综合 求解这类问题关键进抓住“等大的带电金属球接触后先中和，后平分”，然后利用库仑定律求解。注意绝缘球带电是不能中和的。【例题1】有三个完全一样的金属小球A、B、C，A带电量7Q，B带电量-Q，C不带电，将A、B固定 ，相距r，然后让C球反复与A、B球多次接触，最后移去C球，试问A、B两球间的相互作用力变为原来的多
7、少倍?【例题2】两个相同的带电金属小球相距r时，相互作用力大小为F，将两球接触后分开，放回原处，相互作用力大小仍等于F，则两球原来所带电量和电性( )A可能是等量的同种电荷； B可能是不等量的同种电荷；C可能是不量的异种电荷； D不可能是异种电荷。类型题： 库仑定律的应用电场强度的求法 同一直线上的两个场强的叠加【例题3】如图所示的三个点电荷、，固定在一条直线上，和的距离为和距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷量之比为：A BC D【例题5】如图所示，用长为的金属丝弯成半径为r的圆弧，但在A、B之间留有宽度为d的间隙，且，将电量为Q的正电荷均匀分布于金属丝上，求圆
8、心处的电场强度。RABd【例题6】如图所示，均匀带电圆环所带电荷量为Q，半径为R，圆心为O，P为垂直于圆环平面的对称轴上的一点，OP=L，试求P点的场强。【例题7】如图所示，在平面直角 中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点处的电势为0 V，点处的电势为6 V, 点处的电势为3 V, 则电场强度的大小为 A.200V/m B.200 V/m C.100 V/m D. 100 V/m【例题8】如图1所示，半径为均匀带电圆形平板，单位面积带电量为，其轴线上任意一点（坐标为）的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出：=2，方向沿轴。现考虑单位面积带电量为的无限大均匀带电平板，从其中
9、间挖去一半径为的圆板，如图2所示。则圆孔轴线上任意一点（坐标为）的电场强度为A. 2B. 2C. 2D. 2类型题： 电场中的平衡问题 1静电场中的平衡问题【例题9】如图所示，竖直绝缘墙壁上有一个固定的质点A，在A点正上方的O点用绝缘丝线悬挂另一质点B，OA=OB，A、B两质点因为带电而相互排斥，致使悬线偏离了竖直方向，由于漏电使A、B两质点的带电量逐渐减少，在电荷漏完之前悬线对悬点O的拉力大小（ ）。OABA逐渐减小 B逐渐增大C保持不变 D先变大后变小【例题10】已知如图，带电小球A、B的电荷分别为QA、QB，OA=OB，都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时AB间距离
10、减为d/2，可采用以下哪些方法OABdNA将小球A、B的质量都增加到原来的2倍B将小球B的质量增加到原来的8倍C将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半D将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍【例题11】两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结，置于场强为E的匀强电场中，小球1和小球2均带正电，电量分别为q1和q2（q1q2）。将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示。若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力T为（不计重力及两小球间的库仑力）A B C D2同一条直线上的三个点电荷的计算问题【例题12】如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三
11、个点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1， q2与q3之间的距离为l2，且三个电荷都处于平衡状态。q1q2q3L1L2（1）如q2为正电荷，则q1为 电荷， q3为_电荷。（2） q1、q2 、q3三者电量大小之比是_。【例题13】在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q的点电荷。将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止？若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？+4QA B C -Q【例题14】如图所示，光滑绝缘水平面上固定着A、B、C三个带电小球，它们的质量均为m，间距均为r，A带
12、电量QA=10q，B带电量QB=q，若小球C上加一个水平向右的恒力，欲使A、B、C始终保持r的间距运动，求：ABCrrF（1）C球的电性和电量QC；（2）水平力F的大小。第二模块：电势能、电势、电势差、静电屏蔽夯实基础知识一、电势能1、定义：由电荷在电场中的相对位置决定的能量叫电势能。2、说明（1）电荷在电场中每一个位置都有一定的电势能，电势能的大小与电荷所在的位置有关（3）电势能的大小具有相对性，电荷在电场中电势能的数值与选定的零电势能位置有关，通常取无穷远处或大地为电势能和零点。而电势能的变化是绝对的，与零电势能位置的选择无关（4）电势能有正负，电势能为正时表示电势能比参考点的电势能大，电
13、势能为负时表示电势能比参考点的电势能小。（5）电势能是属于电荷和电场所共有，没有电场的存在，就没有电势能，仅有电场的存在，而没有电荷时也没有电势能。（6）电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处(电势为零处)电场力所做的功，则有（7）电荷电势能的变化仅由电场力对电荷做功引起，与其他力对电荷做功无关（8）电势能的单位，焦尔J还有电子伏，符号为eV，定义为在真空中，1个电子通过1伏电位差的空间所能获得的能量。为我国法定计量单位。1电子伏=1.60210-19焦。常用千电子伏及兆电子伏。3、电场力做功与电势能电势能的变化电势能变化的数值等于电场力对电荷做功的数值二、电势1、定
14、义：如果在电场中选一个参考点(零电势点)，那么电场中某点跟参考点间的电势差，就叫做该点的电势。电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点)时，电场力所做的功。2、电势的单位：伏特（V）说明：1电势是标量，有正负，无方向，只表示相对零势点比较的结果。2电势是电场本身具有的属性，与试探电荷无关。3沿着电场线的方向，电势越来越低（最快），逆着电场线的方向，电势越来越高，电势降低的方向不一定就是电场线的方向。4电势与场强没有直接关系：电势高的地方，场强不一定大；场强大的地方，电势不一定高。5电势是标量，没有方向，但有正负之分，比零电势点高为正，比零电势为低为负。6电势的值与零电势的选取有关零电势点可以自由选取，通常取离电场无穷远处电势为零，实际应用中常取大地电势为零7如果取无穷远电势为零，正电荷形成的电场中各点的电势均为正值，负电荷形成的电场中各点的电势均为负值。8当存在几个“场源”时，某处合电场的电势等于各“场源”的电场在经处的电势的代数和9点电荷电场的电势在一个点电荷q所形成的电场中，若取无限远处的电势为零，则在距此点电荷距离为r的地方的电势为三、电势差：1、定义：电荷q在电场中由一点A移到另一点B时，电
