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1、电场复习课一描述电场的物理量描述电场的物理量 借借助助于于检检验验电电荷荷，从从力力和和能能两两个个角度研究电场，得出了那些结果？角度研究电场，得出了那些结果？ 对电场研究得到了表征电场性质的两个物理量：电场强度和电势电场强度和电势;。 对处在电场中的电荷研究得到了描述电荷性质的两个物理量：电电场力和电势能场力和电势能。公式公式适用范围适用范围公式说明公式说明任何电场任何电场定定义义式式：其其中中q q是是试试验验电电荷荷，F F是是它它在在电电场场中中受到的电场力。受到的电场力。真真空空中中点点电电荷荷的的电场电场Q Q是是场场源源电电荷荷，E E表表示示跟跟点点电电荷荷相相距距r r处处某
2、某点点的的场强场强匀强电场匀强电场其其中中d d为为在在场场强强方方向向（沿沿电电场场线线方方向向）上上的的距离距离一、从力的角度研究电场，发现电场一、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，与检验强度是电场本身的一种特性，与检验电荷存在与否无关。电荷存在与否无关。E E是矢量。是矢量。公式公式适用范围适用范围公式说明公式说明任何电场任何电场定定义义式式：其其中中q q是是试试验验电电荷荷，F F是是它它在在电电场场中中受到的电场力。受到的电场力。真真空空中中点点电电荷荷的的电场电场Q Q是是场场源源电电荷荷，E E表表示示跟跟点点电电荷荷相相距距r r处处某某点点的的场强场强匀
3、强电场匀强电场其其中中d d为为在在场场强强方方向向（沿沿电电场场线线方方向向）上上的的距离距离一、从力的角度研究电场，发现电场一、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，与检验强度是电场本身的一种特性，与检验电荷存在与否无关。电荷存在与否无关。E E是矢量。是矢量。判断电场强度方向的方法。根据规定判断：正电荷受到的电场力方向和场强方向相同，负电荷受到的电场力方向和场强方向相反。根据电场线判断：电场线上每一点的切线方向即是该点的场强方向。根据等势面判断：场强的方向总是垂直于等势面，并由高的等势面指向低的等势面。 二、从能的角度研究电场，发现电二、从能的角度研究电场，发现电势也是电
4、场本身的一种特性，与检验电势也是电场本身的一种特性，与检验电荷存在与否无关。荷存在与否无关。是标量。是标量。电功电功电势能电势能电势差电势差电势电势判断电势能大小的方法。根根据据电电场场力力做做功功的的正正负负判判断断：（无无论论正正负负电电荷荷）若若电电场场力力做做正正功功，则则电电势势能能减减少少；若若电电场场力力做做负负功，则电势能增加。功，则电势能增加。根根据据公公式式判判断断：将将q q、带带符符号号代代入入E EP P= =qq计计算算判判断。断。根据能量转化和守恒判断。根据能量转化和守恒判断。注意注意：电势能是电荷和电场所组成的系统所共有的。：电势能是电荷和电场所组成的系统所共有
5、的。注意注意：电势与检验电荷存在与否无关。：电势与检验电荷存在与否无关。注意注意：电势与检验电荷存在与否无关。：电势与检验电荷存在与否无关。判断电势高低的方法。根根据据电电场场线线方方向向判判断断：顺顺着着电电场场线线的的方方向电势越来越低。向电势越来越低。根根据据电电势势差差判判断断：若若U UABAB0,0,则则A AB B; ;若若 U UABAB 0,0,则则 A A B B； 若若 U UABAB=0=0， 则则A A=B B。根据电势能和电势的关系判断：根据电势能和电势的关系判断：=E=EP P/q/q。3 3、多个力做功、多个力做功 W W电电+W+W其其=E=EK2K2-E-E
6、K1K13 3、多个力做功、多个力做功 W W电电+W+W其其=E=EK2K2-E-EK1K1有静电力做功时功能关系1 1、只有静电力做功、只有静电力做功 只发生电势能和动能之间的相互转化，电只发生电势能和动能之间的相互转化，电势能和动能之和保持不变，势能和动能之和保持不变， 即即w w电电=E=EP1P1-E-EP2P2=E=EK2K2-E-EK1K12 2、只有静电力和重力做功、只有静电力和重力做功 只发生电势能、重力势能和动能之间的相只发生电势能、重力势能和动能之间的相互转化，电势能、重力势能和动能三者之和互转化，电势能、重力势能和动能三者之和保持不变，保持不变， 即即W W电电+W+W
7、G G= =（E EP1P1-E-EP2P2）+ +（E EPG1PG1-E-EPG2PG2）=E=EK2K2-E-EK1K11 1、（考查电势能的大小）如图所示，在点电、（考查电势能的大小）如图所示，在点电荷电场中的一条电场线上依次有荷电场中的一条电场线上依次有A A、B B、C C三点，三点，分别把分别把+ + q q和和- -q q的试验电荷依次放在三点上，的试验电荷依次放在三点上，关于它所具有的电势能的正确说法是关于它所具有的电势能的正确说法是 （ ）（A A）放上）放上+ +q q时，它们的电势能时，它们的电势能A A B B C C（B B）放上放上+ +q q时，它们的电势能时，
8、它们的电势能A A B B B B C C（D D）放上放上q q时，它们的电势能时，它们的电势能A A B B BC。根据根据EP=q，对于正电荷对于正电荷q0，有有EPAEPBEPC；对于负电荷对于负电荷q0，所以所以AB；UBC9.010-5J/5.010-7C180V0，所所以以 BC。综上所述，综上所述，B点电势最低。点电势最低。3 3、（考查电势差）如图、（考查电势差）如图14146666所示，所示，A A、B B两点相距两点相距1010cmcm，E E100V/m100V/m，ABAB与电场与电场线方向夹角线方向夹角120120，求求ABAB两点间的两点间的电势差电势差U UAB
9、 AB （ ）（A A）1010V V （B B）10V10V（C C）5V5V （D D）5V5V答案：答案：D D解析：解析：A A、B B两点在场强方向上的距离两点在场强方向上的距离由于由于A AB B，则根据则根据U UEdEd得：得：U UABABEdEd1001005 51010-2-2V V5(V)5(V)注意：在使用公式注意：在使用公式UEd时，注意时，注意d是沿场是沿场强方向的距离，在求两点电势差时，要判强方向的距离，在求两点电势差时，要判明两点电势的高低明两点电势的高低4 4、图、图1 1中实线条是一个电场中的电场线，中实线条是一个电场中的电场线，虚线是一个负试验电荷在这个
10、电场中运动虚线是一个负试验电荷在这个电场中运动的轨迹。如果电荷是从图中的轨迹。如果电荷是从图中A A处运动到处运动到B B处，处，则以下判断中正确的是则以下判断中正确的是 （ ）（A A）电荷从）电荷从A A到到B B，运动的加速度变小运动的加速度变小（B B）电荷从）电荷从A A到到B B，电势能增大电势能增大（C C）电荷从）电荷从A A到到B B，电势升高电势升高（D D）电荷从）电荷从A A到到B B，动能增大动能增大AB图1AB答案：答案：B B解析：解此类问题的基本思路解析：解此类问题的基本思路ABF1 1、曲线弯曲方向、曲线弯曲方向F F的方向的方向电场线的方向电场线的方向2 2
11、、电场线的疏密、电场线的疏密E E的大小的大小a a的大小的大小3 3、电场线方向、电场线方向的高低的高低E EP P的大小的大小4 4、功能关系、功能关系静电力做功静电力做功E EK K的大小的大小5.5. 如图所示，虚线如图所示，虚线a a、b b、c c是电场中的三个等是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下，通过该区个带正电的质点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，域的运动轨迹，P P、Q Q是轨迹上的两点。下列说是轨迹上的两点。下列说法中正确的是（）法中正确的是（） A.A.三个等势面中，等势面
12、三个等势面中，等势面a a的电势最高的电势最高 B.B.带电质点一定是从带电质点一定是从P P点向点向Q Q点运动点运动 C.C.带电质点通过带电质点通过P P点时的加速度比通过点时的加速度比通过Q Q点时小点时小 D.D.带电质点通过带电质点通过P P点时的动能比通过点时的动能比通过Q Q点时小点时小a ab bc cP PQ Q6、如图所示，在匀强电场中，有相互平行且间隔相等的3个等势面A、B、C,其中等势面B的电势为零，一正电荷在只受电场力作用的情况下，以垂直等势面A的初速度自A射入，且初动能为20 J，到达等势面C时动能为零,则该电荷在电势能为5 J处的动能是 （ ） A.20J B.
13、15J C.10J D.5JD7 7如图如图1 1所示，在点电荷所示，在点电荷+Q+Q形成的电场中形成的电场中有一个带电粒子通过，其运动轨迹如图中有一个带电粒子通过，其运动轨迹如图中实线所示，虚线表示电场的两个等势面，实线所示，虚线表示电场的两个等势面，则则 A A等势面电势等势面电势A AB B，粒子动能，粒子动能EKEKA AEKEKB BB B等势面电势等势面电势A AB B，粒子动能，粒子动能EKEKA AEKEKB BC C等势面电势等势面电势A AB B，粒子动能，粒子动能EKEKA AEKEKB BD D等势面电势等势面电势A AB B，粒子动能，粒子动能EKEKA AEKEKB
14、 BA A8、如图，图中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UA15V，UB=3V，UC3V，由此可得D点电势UDV。9注释：注释：1 1、正电荷受到的电场力方向和电场线的指向相同，负电荷受到、正电荷受到的电场力方向和电场线的指向相同，负电荷受到的电场力方向和电场线的指向相反。的电场力方向和电场线的指向相反。2 2、电场力方向和位移方向相同，电场力做正功；电场力方向和、电场力方向和位移方向相同，电场力做正功；电场力方向和位移方向相反，电场力做负功。位移方向相反，电场力做负功。（具体由（具体由W WFsFs coscos决定）决定）3 3、沿着电场线的方
15、向电势降低。、沿着电场线的方向电势降低。4 4、电场力做正功，电势能降低；电场力做负功，电势能增加。、电场力做正功，电势能降低；电场力做负功，电势能增加。5 5、正电荷，电势能升高，电势升高；电势能降低，电势降低。、正电荷，电势能升高，电势升高；电势能降低，电势降低。负电荷，电势能升高，电势降低；电势能降低，电势升高。负电荷，电势能升高，电势降低；电势能降低，电势升高。9 9、如图、如图3 3所示，所示，q q1 1和和q q2 2为两静止的等量异号电荷，为两静止的等量异号电荷，MNMN是是电荷连线的中垂线。一带电粒子在电场力作用下运动电荷连线的中垂线。一带电粒子在电场力作用下运动到到MNMN
16、上一点上一点P P时的速度为时的速度为v v0 0，方向指向两电荷连线的中方向指向两电荷连线的中点点O O。经很短的时间，粒子速度为经很短的时间，粒子速度为v v，则有则有 （ ）（1 1）v vv v0 0（2 2）v=vv=v0 0（3 3）v vv v0 0（4 4）无法确定无法确定Mq1q2NPv0图3答案：答案：C C解析：这是涉及等量异号电荷解析：这是涉及等量异号电荷电场的习题，要求对这个电场电场的习题，要求对这个电场有一定了解。图有一定了解。图4 4中虚线是在中虚线是在学生实验中已认识的等势线，学生实验中已认识的等势线，其中的电荷连线中垂线其中的电荷连线中垂线MNMN比较比较特殊
17、特殊它的电势值为零。它的电势值为零。图4 有同学误选有同学误选B，是认为带电粒子是认为带电粒子沿等势线沿等势线MN运动，则电场力不做运动，则电场力不做功，故速度不变。但实际上在带电功，故速度不变。但实际上在带电粒子到达粒子到达P点时，因点时，因P处场强处场强 E的方的方向垂直向垂直MN，则粒子受的电场力必则粒子受的电场力必与与v0夹成角度，故带电粒子将作曲夹成角度，故带电粒子将作曲线运动而偏离等势线线运动而偏离等势线MN。于是电于是电场力要对粒子做功。且不管粒子带场力要对粒子做功。且不管粒子带什么电，它总是朝电场力那个方向什么电，它总是朝电场力那个方向偏移，所以电场力总是作正功。这偏移，所以电场力总是作正功。这样，带电粒子的电势能减小因而动样，带电粒子的电势能减小因而动能增加。能增加。 图4课后作业整理本节课学到的解题方法 预习静电现象的应用
