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1、31 第一章第一章 电场电场 复习复习第一课时 一、库仑定律一、库仑定律1、电荷守恒定律：、电荷守恒定律：2、使物体带电（起电）的方法有：、使物体带电（起电）的方法有： 摩擦起电、摩擦起电、接触起电、接触起电、感应起电。感应起电。3、元电荷电量、元电荷电量 e1.610-19c4、库仑定律、库仑定律（静电力常量（静电力常量 k=9.0k=9.010109 9NmNm2 2/c/c2 2) )注意：注意： （1）只适用于点电荷，对于两均匀带电球）只适用于点电荷，对于两均匀带电球体可作为点电荷处理。体可作为点电荷处理。 （2） 矢量性：求合力时只用电荷绝对值矢量性：求合力时只用电荷绝对值代入计算，
2、再根据电荷正负决定方向。代入计算，再根据电荷正负决定方向。 例例1 1、半径相同的两个金属小球半径相同的两个金属小球A A和和B B，带电带电量相等，相隔很远距离，它们之间的相互吸量相等，相隔很远距离，它们之间的相互吸引力的大小为引力的大小为F F，今让第三个半径与今让第三个半径与ABAB两球两球相同的不带电的金属小球，先后与相同的不带电的金属小球，先后与A A、B B两球两球接触后移开，这时接触后移开，这时A A、B B两球之间的相互作用两球之间的相互作用力大小将变为力大小将变为 。例例2.2.已知如图，点电荷已知如图，点电荷A A、B B的电荷分别为的电荷分别为Q QA A、Q QB B，
3、OA=OBOA=OB，静止时静止时A A、B B相距为相距为d d。若将若将A A的电荷量增大到的电荷量增大到3Q3QA A，重新平衡时重新平衡时ABAB间距间距离将是多大？离将是多大？二、电场强度二、电场强度1.1.电场强度。电场强度。E E 是描述电场的力的性质的是描述电场的力的性质的物理量。物理量。定义：定义： 点电荷周围的场强公式是：点电荷周围的场强公式是： 匀强电场的场强公式是：匀强电场的场强公式是： 例例3 3、A A、B B两点两点, ,分别放置点电荷分别放置点电荷q q1 1、q q2 2其中其中q q1 1=+5=+51010-7-7C,AC,A、B B两点相距两点相距10c
4、m,q10cm,q2 2所受的电所受的电场力为场力为1.81.81010-4-4N N，方向向左，问：方向向左，问：（1 1）点电荷）点电荷q q2 2带什么电？电量多大？带什么电？电量多大？（2 2）点电荷）点电荷q q1 1在在B B点产生的电场的场强及点点产生的电场的场强及点电荷电荷q q2 2在在A A点产生的电场的场强各是多大？方点产生的电场的场强各是多大？方向如何？向如何？（3 3）若把电荷）若把电荷q q2 2移开，改换另一点电荷移开，改换另一点电荷q q3 3=+2=+21010-10-10C C放在放在B B点，则电荷点，则电荷q q1 1在在B B点产生点产生的场强多大？电
5、荷的场强多大？电荷q q3 3受的电场力多大？方向受的电场力多大？方向如何？如何？例例4 4、两个固定的异种电荷，电量一定，但两个固定的异种电荷，电量一定，但大小不等，用大小不等，用E E1 1、E E2 2分别表示两个点电荷产分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小，则在通过两点电荷的生的电场强度的大小，则在通过两点电荷的直线上直线上E E1 1=E=E2 2的点的点: :A A有三个，其中两处合场强为有三个，其中两处合场强为0 0 B B有三个，其中一处合场强为有三个，其中一处合场强为0 0C C有二个，其中一处合场强为有二个，其中一处合场强为0 0 D D有一个，该处合场强不为有一个，该处
6、合场强不为0 0 三、电场线三、电场线有起止有起止( (从正电荷出发从正电荷出发, ,终至于负电荷终至于负电荷) ) 不闭合、不中断。不闭合、不中断。每一点的切线方向为该点的场强方向。每一点的切线方向为该点的场强方向。电场线越密，场强就越大。电场线越密，场强就越大。不会相交，不是电荷的运动轨迹。不会相交，不是电荷的运动轨迹。等势面等势面也互不相交也互不相交只有电场线是直线，电荷才只有电场线是直线，电荷才 有可能会沿电场线运动。有可能会沿电场线运动。匀强电场，一组方向相同，匀强电场，一组方向相同， 疏密相同的平行线。疏密相同的平行线。点电荷与带电平板 + +四、电势能四、电势能E E、电势电势U
7、 U2 2、电势能与电场力做功的关系：、电势能与电场力做功的关系：3 3、电势、电势电场的能的性质，是标量。电场的能的性质，是标量。4 4、电势的高低的实用的判别方法：、电势的高低的实用的判别方法：沿着沿着电场线的方向电场线的方向电势总是电势总是逐点降低逐点降低1 1、电场力做功的特点是、电场力做功的特点是: :6 6、等势面、等势面 ： 电场线越密的地方，等势面越密。电场线越密的地方，等势面越密。两个性质：两个性质：与电场线垂直，即与电场垂直；与电场线垂直，即与电场垂直；沿等势面移动电荷电场力不做功。沿等势面移动电荷电场力不做功。7 7、场强与电势差关系、场强与电势差关系匀强电场匀强电场 E
8、 EU Ud d5 5、电势差：电场中两点的电势之差、电势差：电场中两点的电势之差UAB=WAB/q 例例5 5、如图，在场强为、如图，在场强为E E的匀强电场中有相距的匀强电场中有相距为的为的A A、B B两点两点, ,边线边线ABAB与电场线的夹角为与电场线的夹角为 , ,将一电量为将一电量为q q的正电荷从的正电荷从A A点移到点移到B B点，若沿点，若沿直线直线ABAB移动该电荷，电场力做的功移动该电荷，电场力做的功 ；若沿路径若沿路径ACBACB移动该电荷，电场力做的功移动该电荷，电场力做的功 ；若沿曲线；若沿曲线ADBADB移动该电荷，电场力做的移动该电荷，电场力做的功功 ，由此，
9、由此可知，电荷在电场中移动可知，电荷在电场中移动时，电场力做功时，电场力做功的特点是的特点是 。例例6 6、某带电粒子，仅在电场力作用下，由某带电粒子，仅在电场力作用下，由A A点运动到点运动到B B点电场线、粒子在点的初速度点电场线、粒子在点的初速度及运动轨迹如图所示由此可以判定及运动轨迹如图所示由此可以判定. .粒子在点加速度小于它在点加速度粒子在点加速度小于它在点加速度. .粒子在点的速度小于它在点的速度粒子在点的速度小于它在点的速度. .粒子在点的电势低于它在点的电势粒子在点的电势低于它在点的电势. .粒子在点电势能小于它在点电势能粒子在点电势能小于它在点电势能例例7 7、将一电量为将
10、一电量为1.010-9 C的电荷，从电场的电荷，从电场中的中的A点移动到点移动到B点，电场力做了点，电场力做了2.410-6J的的功。则功。则A，B两点间的电势差为两点间的电势差为 。 例例8 8、如如果果移移动动5 51010-8-8 C C的的电电荷荷穿穿过过两两块块平平行行的的金金属属板板间间的的电电场场，电电场场力力做做6 61010-3-3J J的的功功，那那么么两两块块金金属属板板间间的的电电势势差差是是 。 例例9 9、在研究原子物理的时候，常用电子伏在研究原子物理的时候，常用电子伏作为能量的单位。作为能量的单位。1eV=1eV= J J。 例例1010、如图，如图，A A、B
11、B、C C、D D是匀强是匀强电场中某正方形的四个质点电场中某正方形的四个质点. .已已知知A A、B B、C C三点的电势分别为三点的电势分别为U UA A15V15V，U UB B3V3V，U UC C3V3V，由由此可知点的电势此可知点的电势U UD D V,V,电电场的方向是场的方向是? ?例例1111、在光滑绝缘平面上有在光滑绝缘平面上有A A、B B两带同种电两带同种电荷、大小可忽略的小球开始时它们相距很荷、大小可忽略的小球开始时它们相距很远远A A的质量为的质量为4m4m，处于静止状态的质处于静止状态的质量为量为m m，以速度以速度v v正对着正对着A A运动若开始时系运动若开始
12、时系统具有的电势能为零，则统具有的电势能为零，则当的速度减小为零时，系统的电势能为当的速度减小为零时，系统的电势能为 多少？多少？系统可能具有的最大电势能为多大？系统可能具有的最大电势能为多大？3/8mV22/5mV231 第一章第一章 电场电场 复习复习第二课时 乳源高级中学 邱伟文五、电场中的导体：五、电场中的导体： 处于电场平衡状态的导体的特点：处于电场平衡状态的导体的特点： （1）场强：内部）场强：内部E=_。表面表面E的方向的方向与该点表面与该点表面_。 （2）表面和内部各点电势）表面和内部各点电势_。 （3 3）电荷只能分布在外表面。）电荷只能分布在外表面。 注意注意：在导体内部：
13、在导体内部E=_，但，但U不一定不一定等于零。等于零。 六、电容器、电容六、电容器、电容（一）、电容器（一）、电容器(1)(1)任何两个彼此绝缘而又互相靠近的导体，任何两个彼此绝缘而又互相靠近的导体，即组成一个电容器即组成一个电容器. .(2)常用电容器常用电容器分为分为固定电容器固定电容器和和可变电容器可变电容器. 固定电容器固定电容器有有纸质电容器纸质电容器和和电解电容器电解电容器电容电容是表征电容器容纳电荷本领大小的是表征电容器容纳电荷本领大小的物理量。物理量。电容的定义式电容的定义式 C=Q/UC=Q/U（C=Q/UC=Q/U）单位：法单位：法 F F （FF、pFpF）电容器上的标称
14、值：电容器上的标称值： 电容：电容： 额定电压额定电压（低于击穿电压）（低于击穿电压）（二）（二）平行板电容器平行板电容器（3）带电平行板电容器两板间的电场可以认）带电平行板电容器两板间的电场可以认为匀强电场，为匀强电场，E=U/d（1）定义：）定义：两个互相平行又彼此靠近的金属板构成两个互相平行又彼此靠近的金属板构成平行板电容器平行板电容器.（2）其电容的决定式为其电容的决定式为 C= 其中，其中，为极板间介质的介电常量，为极板间介质的介电常量，S为极板正对面积，为极板正对面积，K为静电力常量，为静电力常量，d为两极板间的距离为两极板间的距离.s/4Kd例例1212、两块大小、形状完全相同的
15、金属平板两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开关接的电路如图所示，接通开关K K，电源即给电电源即给电容器充电容器充电. .（ ）A保保持持K接接通通，减减小小两两极极板板间间的的距距离离，则则两两极板间电场的电场强度减小极板间电场的电场强度减小B保保持持K接接通通，在在两两极极板板间间插插入入一一块块介介质质，则极板上的电量增大则极板上的电量增大C断开断开K，减小两极板间的距离，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小则两极板间的电势差减小D断开断开K，在两极板间插入一块在两极板间插入一块介质，则
16、两极板间的电势差增大介质，则两极板间的电势差增大 答案：答案：B C七、七、带电粒子带电粒子在电场中运动在电场中运动 1 1、带电粒子在电场中处平衡状态、带电粒子在电场中处平衡状态-静止或静止或匀速直线运动匀速直线运动-受力平衡受力平衡如如: :仅在电场力与重力作用下满足条件：仅在电场力与重力作用下满足条件： EqEq= =mg mg 得得 q q= =mg/Emg/E 科学家密立根根据大量的实验，科学家密立根根据大量的实验， 由由q=mg/E 分析了液滴所带的电量都是分析了液滴所带的电量都是1.6 10-19C整数倍，整数倍， e= 1.6 10-19C元电荷元电荷2 2、带电粒子在电场中直
17、线加速、带电粒子在电场中直线加速-牛二定律牛二定律; ;动能定理动能定理如如: :以初速以初速v v0 0射入电场中的带电粒子，经电射入电场中的带电粒子，经电场力做功加速至场力做功加速至v v，由，由qUqU= = mvmv2 2 /2/2 - -mvmv2 20 0 /2/2 得得W=qU=EK例例1313、下列粒子从初速度为零状态，经过加下列粒子从初速度为零状态，经过加速电压为速电压为U U的电场后，下面粒子中速度最大的的电场后，下面粒子中速度最大的是（是（ ）A A、质子质子 B B、氘核氘核 C C、氚核氚核 D D、粒子粒子A例例1414、A A、B B、C C、D D四块平行金属板
18、，和三节四块平行金属板，和三节1.51.5伏干电池连接如图所示，自伏干电池连接如图所示，自A A板附近静止板附近静止释放一个电子，将穿过释放一个电子，将穿过B B、C C板中央的小孔进板中央的小孔进入入CDCD板间，下列对电子的动能和运动情况描板间，下列对电子的动能和运动情况描述正确的是述正确的是 （ ）A A、电子到达电子到达B B板时的动能为板时的动能为1.5eV1.5eVB B、电子到达电子到达D D板时的动能为板时的动能为4.5eV4.5eVC C、电子在电子在BCBC板间作匀速直线运动板间作匀速直线运动D D、电子在电子在ADAD板间作往复直线运动板间作往复直线运动例例1515、匀强
19、电场方向水平向右，一带电颗粒匀强电场方向水平向右，一带电颗粒沿图中所示虚线，在电场中沿斜向上做直线沿图中所示虚线，在电场中沿斜向上做直线运动。带电颗粒在从运动。带电颗粒在从A A到到B B的过程中，关于其的过程中，关于其能量变化及带电情况的说法正确的是能量变化及带电情况的说法正确的是A A、颗粒一定带负电颗粒一定带负电B B、颗粒可能带正电颗粒可能带正电C C、颗粒的机械能减小，电势能增大颗粒的机械能减小，电势能增大D D、颗粒的机械能减小，动能增大颗粒的机械能减小，动能增大A C3、带电粒子在匀强电场中的偏转、带电粒子在匀强电场中的偏转-类平抛运动类平抛运动质质量量为为m电电荷荷量量为为q的
20、的带带电电粒粒子子以以平平行行于于极极板板的的初初速速度度v0射射入入长长L板板间间距距离离为为d的的平平行行板板电电容容器器间间,两板间电压为两板间电压为U，求射出时的侧移、偏转角求射出时的侧移、偏转角（1）侧移：）侧移： Uv0 m，q y vt（2）偏角：）偏角： 注意到注意到说说明明：穿穿出出时时刻刻的的末末速速度度的的反反向向延延长长线线与与初初速速度度延延长长线线交交点点恰恰好好在在水水平平位位移移的的中中点点。这这一点和平抛运动的结论相同。一点和平抛运动的结论相同。Uv0 m，q y vt例例1616、如图所示，质量为如图所示，质量为m m，电量为电量为q q的带电的带电粒子以初
21、速粒子以初速v v0 0进入场强为进入场强为E E的匀强电场中，的匀强电场中，电场长度为电场长度为L L，电容器极板中央到光屏的距电容器极板中央到光屏的距离也是离也是L L已知带电粒子打到光屏的已知带电粒子打到光屏的P P点，求点，求偏移量偏移量OPOP的大小的大小. .L LO OP Py y例例1717 、如图，电场中虚线如图，电场中虚线a a、b b、c c为等势面，为等势面，相邻等势面间电势差相等。一个不计重力的相邻等势面间电势差相等。一个不计重力的正电荷在正电荷在a a处动能为处动能为20J20J运动到运动到c c处动能为零。处动能为零。现取现取b b面电势为零，则此电荷电势能为面电
22、势为零，则此电荷电势能为2J2J时，时，动能是动能是 J J。例例1818、如如图图所所示示两两块块水水平平放放置置相相互互平平行行且且正正对对的的金金属属板板，其其上上板板有有一一个个小小孔孔，质质量量为为m m，电电量量为为q q的的带带正正电电液液滴滴自自空空中中自自由由下下落落，并并由由小小孔孔A A进进入入匀匀强强电电场场；设设两两板板电电势势差差为为U U、距距离离为为d d，欲欲使使液液滴滴在在板板间间下下落落的的最最大大深深度度为为d/2d/2，问问液液滴滴下落时的高度下落时的高度h h应为多少？应为多少？例例1919、如图所示，质量为如图所示，质量为m m，电量为电量为e e的电子，的电子，从从A A点以速度点以速度v v0 0垂直场强方向射入匀强电场垂直场强方向射入匀强电场中，从中，从B B点射出电场时的速度方向与电场线点射出电场时的速度方向与电场线成成120120度角，则度角，则A A、B B两点间的电势差是多少两点间的电势差是多少？
