高二物理靜電場(chǎng)復(fù)習(xí)學(xué)案

1、高二物理3-1靜電場(chǎng)復(fù)習(xí)學(xué)案知識(shí)梳理：一、電荷及電荷守恒1、自然界中存在正電荷和負(fù)電荷，同種電荷相互 ，異種電荷相互 。電荷的多少叫做 ，單位是庫(kù)侖，符號(hào)是C。所有帶電體的帶電量都是電荷量e= 的整數(shù)倍，電荷量e稱為 。2、點(diǎn)電荷是一種 模型，當(dāng)帶電體本身 和 對(duì)研究的問題影響不大時(shí)，可以將帶電體視為點(diǎn)電荷。真正的點(diǎn)電荷是不存在的，這個(gè)特點(diǎn)類似于力學(xué)中質(zhì)點(diǎn)的概念。3、使物體帶電有方法： 、 、接觸起電，其實(shí)質(zhì)都是 。4、電荷既不能 ，也不能 ，只能從一個(gè)物體 到另一個(gè)物體，或從物體的 轉(zhuǎn)移到 ，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量 ，這就是電荷守恒定律。二、庫(kù)侖定律1、真空中兩個(gè) 之間的相互作用力F的大

2、小，跟它們的電荷量Q1、Q2的乘積成 ，跟它們的距離r的 成反比，作用力的方向沿著它們的 。公式F= 其中靜電力常量k ；適用范圍：真空中的 。三、電場(chǎng)強(qiáng)度：1、電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)電場(chǎng)是電荷之間發(fā)生相互作用的媒介物質(zhì)， 周圍存在電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度和定義式 放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的 跟該電荷所帶 的比值叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度公式： ，單位： ，或V/m物理意義是描述電場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量，能夠反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱相關(guān)因素E的大小和 的大小無關(guān)，是由電場(chǎng) 決定的，只與形成電場(chǎng)的電荷和該點(diǎn) 有關(guān)，與試探電荷無關(guān)矢標(biāo)性電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與該點(diǎn) 所受電場(chǎng)力的方向相同，與 受電場(chǎng)力的方向相反，幾個(gè)場(chǎng)強(qiáng)疊加時(shí)，需按矢量的運(yùn)算

3、法則，即 定則。2、電場(chǎng)強(qiáng)度的幾個(gè)公式（1） 是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，適用于 的靜電場(chǎng)。（2） 是點(diǎn)電荷在真空中形成的電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式，只適用于 在真空中形成的電場(chǎng)。（3） 是勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式，只適用于 ，其中，d必須是沿 的距離。3、電場(chǎng)的疊加按平行四邊形定則進(jìn)行運(yùn)算。四、（1）電場(chǎng)線：電場(chǎng)線是人們?yōu)榱嗣枋?而人為地畫出來的，電場(chǎng)中并非真正存在著這樣一些曲線。它可以形象直觀地反映電場(chǎng)的 和 。（2）電場(chǎng)線的性質(zhì)：電場(chǎng)線起始于 （或無窮遠(yuǎn)處）；終止于 （或無窮遠(yuǎn)處）。其上每一點(diǎn)的切線方向和該點(diǎn)的 方向一致。疏密程度反映了電場(chǎng)的 ，電場(chǎng)線密集的地方場(chǎng)強(qiáng) ；電場(chǎng)線稀疏的地方場(chǎng)強(qiáng) 。在沒有電

4、荷的空間，電場(chǎng)線不能 ，兩條電場(chǎng)線不能 。（3）與電勢(shì)的關(guān)系：在靜電場(chǎng)中，電場(chǎng)線和等勢(shì)面 且由電勢(shì)較 的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面。順著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)越來 。（4）電場(chǎng)線和電荷在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡只有同時(shí)滿足三個(gè)條件才能重合。電場(chǎng)線是 。電荷的初速度為零或不為零，但速度方向和電場(chǎng)線 。電荷僅受電場(chǎng)力作用或受其他力的方向和電場(chǎng)線平行。五、電勢(shì)差、電勢(shì)、電勢(shì)能電勢(shì)差定義電荷q在電場(chǎng)中的兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力所做的功WAB與電荷量q的比值公式物理意義描述電場(chǎng)能的性質(zhì)，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差在數(shù)值上等于在兩點(diǎn)間移動(dòng)單位正電荷時(shí)電場(chǎng)力的功電勢(shì)定義電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)是指該點(diǎn)與零電勢(shì)點(diǎn)之間的電勢(shì)差，符號(hào)：物理意義電場(chǎng)中某

5、點(diǎn)的電勢(shì)等于單位正電荷由該點(diǎn)移動(dòng)到零電勢(shì)點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力的功，描述電場(chǎng)能的性質(zhì)與電勢(shì)差的關(guān)系類似于高度差和高度的關(guān)系電勢(shì)能定義電荷在電場(chǎng)中由其相對(duì)位置決定的能（類似重力勢(shì)能）（1）電場(chǎng)中確定的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是 的，和零電勢(shì)參考點(diǎn)（標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)）的選取 。（2）電勢(shì)是相對(duì)量，它的大小和電勢(shì)零點(diǎn)選取 （3）在選取了參考點(diǎn)以后，在確定的電場(chǎng)中的確定點(diǎn)的電勢(shì)是 ，和該點(diǎn)有無試探電荷無關(guān)。六、電場(chǎng)力的功1、特點(diǎn)：電場(chǎng)力做功與路徑 ，只與 有關(guān)。2、計(jì)算方法：（1）由公式W=qE·L（L為電荷初末位置在電場(chǎng)方向上的位移）（2）由公式（為電荷初末位置間電勢(shì)差的大小）（3）由電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能的變化的關(guān)系：（分

6、別是電荷電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能）（4）由動(dòng)能定理七、等勢(shì)面：1、定義：電場(chǎng)中 構(gòu)成的面叫等勢(shì)面。2、等勢(shì)面與電場(chǎng)線的關(guān)系（1）電場(chǎng)線總是與等勢(shì)面垂直，且從 等勢(shì)面指向 等勢(shì)面。（2）電場(chǎng)線越密的地方，等勢(shì)面也 。（3）沿等勢(shì)面移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力 做功，沿電場(chǎng)線移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力 做功。（4）電場(chǎng)線和等勢(shì)面都是人們虛擬出來形象描述電場(chǎng)的工具（5）實(shí)際中測(cè)量等電勢(shì)點(diǎn)較容易，所以往往通過描繪等勢(shì)線來確定電場(chǎng)線。八、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系：1、勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差U和電場(chǎng)強(qiáng)度E的關(guān)系式為U= 2、說明：（1）U=Ed只適用勻強(qiáng)電場(chǎng)的計(jì)算，對(duì)非勻強(qiáng)場(chǎng)可以用來定性分析，如非勻強(qiáng)電場(chǎng)中各相鄰的等勢(shì)面的電勢(shì)差一定時(shí)

7、，E越大處，d ，即等勢(shì)而越 （2）式中d的含義是某兩點(diǎn) 距離或兩點(diǎn)所在等勢(shì)面間的距離。由此可知電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是電勢(shì)降落最 的方向。（3）勻強(qiáng)電場(chǎng)中相互平行的方向上相等的距離上電勢(shì)降落 九、電容器與電容：1、（1）電容器：兩個(gè)彼此 又互相 的導(dǎo)體都可構(gòu)成電容器。（2）電容：物理意義：表示電容器 電荷本領(lǐng)的物理量。定義：電容器所帶 （一個(gè)極板所帶電荷量的絕對(duì)值）與兩極板間 的比值叫電容器的電容。定義式： 2、平等板電容器：（1）平行板電容器的電容計(jì)算式 （2）帶電平行板電容器兩板間的電場(chǎng)可以認(rèn)為是勻強(qiáng)電場(chǎng)，且E= 3、關(guān)于電容器兩類典型問題分析方法：十、帶電粒子的加速和偏轉(zhuǎn)1、帶電粒子在電場(chǎng)中加

8、速，應(yīng)用動(dòng)能定理，即 2、（1）帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)問題的分析處理方法，類似于平拋運(yùn)動(dòng)的分析處理，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成和分解的知識(shí)。求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間 ，離開電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)量 ，離開電場(chǎng)時(shí)速度的大小 以及離開電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角 （2）若電荷先經(jīng)電場(chǎng)加速然后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，則y= （U1為加速電壓，U2為偏轉(zhuǎn)電壓）達(dá)標(biāo)練習(xí)：1在真空中有兩個(gè)完全相同的金屬小球，帶電荷分別為q1和q2，相距r時(shí)，其相互作用力為F；今將兩小球接觸一下再相距r，這時(shí)相互作用力為F3，則兩球原來帶電荷量大小的關(guān)系是 （ ）Aq1q212 Bq1q221Cq1q231 Dq1q2132在一個(gè)真空點(diǎn)電荷電場(chǎng)中，離該點(diǎn)電荷為r0的一點(diǎn)，引入電

9、量為q的檢驗(yàn)電荷，所受到的電場(chǎng)力為F，則離該點(diǎn)電荷為r處的場(chǎng)強(qiáng)的大小為（ ）3關(guān)于電場(chǎng)的性質(zhì)正確的是（ ）A電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方，電勢(shì)一定高B正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中電勢(shì)都為正C勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差只與兩點(diǎn)間距離成正比D電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方，沿場(chǎng)強(qiáng)方向電勢(shì)變化快4關(guān)于電場(chǎng)力的功及電勢(shì)能變化情況正確的是（ ）A電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)的大小等于電場(chǎng)力將單位正電荷從該點(diǎn)移到零電勢(shì)點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功B電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)大小等于單位正電荷在該點(diǎn)所具有的電勢(shì)能C在電場(chǎng)中無論移動(dòng)正電荷還是負(fù)電荷，只要電場(chǎng)力做正功，電荷電勢(shì)能都要減少D正電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)，電勢(shì)能減少；負(fù)電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)，電勢(shì)能增加5如圖所示，平行板電容

10、器的兩極板A、B接于電池兩極，一帶正電的小球懸掛在電容器內(nèi)部，閉合S，電容器充電，這時(shí)懸線偏離豎直方向的夾角為（ ）A保持S閉合，將A板向B板靠近，則增大B保持S閉合，將A板向B板靠近，則不變C斷開S，將A板向B板靠近，則增大D斷開S，將A板向B板靠近，則不變6現(xiàn)有一束帶同種等量電荷的不同離子，組成的離子流，從同一點(diǎn)以垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，當(dāng)飛出電場(chǎng)后在熒光屏上形成一個(gè)亮點(diǎn)，則（ ） A離子進(jìn)入電場(chǎng)的初速度相同B離子進(jìn)入電場(chǎng)的初動(dòng)量相同C離子進(jìn)入電場(chǎng)的初動(dòng)能相同D離子必須經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速7如圖所示，在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，M，N是兩個(gè)等勢(shì)面現(xiàn)將一點(diǎn)電荷q，從a點(diǎn)分別經(jīng)路徑和路徑（經(jīng)過C點(diǎn)

11、）移到b點(diǎn)，在這兩個(gè)過程中（ ）A都是電場(chǎng)力做功，沿路徑做的功比沿路徑做的功少B都是電場(chǎng)力做功，沿路徑做的功等于沿路徑所做的功C都是克服電場(chǎng)力做功，沿路徑做的功大于沿路徑做的功D都是克服電場(chǎng)力做功，沿路徑做的功大于沿路徑做的功題號(hào)1234567答案8真空中，有兩個(gè)帶同種電荷的點(diǎn)電荷A、BA帶電荷9×1010C，B帶電荷是A的4倍A、B相距12cm，現(xiàn)引入點(diǎn)電荷C，使A、B、C三個(gè)點(diǎn)電荷都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則C的位置為_，C的電荷為_9勻強(qiáng)電場(chǎng)中有M、N、P三點(diǎn)，連成一個(gè)直角三角形，MN4cm，MP5cm，如圖8所示，把一個(gè)電量為2×109C的檢驗(yàn)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做功8

12、×109J，從M點(diǎn)移到P點(diǎn)電場(chǎng)力做功也是8×109J則勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向由_點(diǎn)指向_點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為_N/C10平行板電容器兩板電勢(shì)差是100V，當(dāng)板上帶電量增加108C時(shí)，板間某一點(diǎn)荷所受電場(chǎng)力變?yōu)樵瓉淼?.5倍，那么這個(gè)電容器的電容是_11如圖，一個(gè)質(zhì)量m，帶電荷q的小物體，可在水平絕緣軌道ox上運(yùn)動(dòng)，OR端有一與軌道垂直的固定墻，軌道處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向沿Ox正向小物體以初速v0從位置x0沿Ox軌道運(yùn)動(dòng)，受到大小不變的摩擦力f作用，且fqE設(shè)小物體與墻壁碰撞時(shí)不損失機(jī)械能，且電量保持不變，求它在停止運(yùn)動(dòng)前所通過的總路程12如圖所示，質(zhì)量為m，電量為q的帶電粒子以初速