靜電場(chǎng)復(fù)習(xí)課件

《靜電場(chǎng)》小結(jié)物理選修3-1電荷電荷守恒定律庫(kù)侖定律電場(chǎng)電場(chǎng)力的性質(zhì)電場(chǎng)能的性質(zhì)場(chǎng)強(qiáng)定義式：點(diǎn)電荷電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)：勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)：電勢(shì)：電勢(shì)差：電場(chǎng)力：電勢(shì)能：形象描述電場(chǎng)線等勢(shì)面方向反映某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)面沿場(chǎng)強(qiáng)方向電勢(shì)降落最快電場(chǎng)線密集處等勢(shì)面也密應(yīng)用帶電粒子在電場(chǎng)中的

1、平衡；2、直線運(yùn)動(dòng)；3、偏轉(zhuǎn)電容器場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理：中和均分電場(chǎng)力電場(chǎng)強(qiáng)度電勢(shì)差電勢(shì)電勢(shì)能電場(chǎng)力的功電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)試探電荷在場(chǎng)中某點(diǎn)受的電場(chǎng)力與電荷量的比值跟試探電荷無關(guān)E＝F/q和重力與重力勢(shì)能類比WAB＝EpA－EpB試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能與電荷量的比值跟試探電荷無關(guān)φ＝Ep/q電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)之差叫電勢(shì)差UAB＝φA－φBE數(shù)值等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向單位距離的電勢(shì)差U＝Ed一、電荷及電荷守恒定律1.自然界只有兩種電荷：正電荷、負(fù)電荷2.電荷性質(zhì)：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引3.電荷量：物體所帶電荷的多少單位：庫(kù)侖，簡(jiǎn)稱：庫(kù)，符號(hào)：C4.使物體帶電的方法：(1)摩擦起電：

實(shí)質(zhì)：不同物體間的電荷轉(zhuǎn)移(2)接觸起電：

實(shí)質(zhì)：不同物體間的電荷轉(zhuǎn)移(3)感應(yīng)起電：靜電感應(yīng)：把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)。感應(yīng)起電：利用靜電感應(yīng)使物體帶電叫做感應(yīng)起電。實(shí)質(zhì)：同一物體不同部位間電荷轉(zhuǎn)移。5.電荷守恒定律電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體或從物體某一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷總量保持不變。電荷守恒定律又可表示為：一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變的。內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上.電荷守恒定律

方向：計(jì)算時(shí)，若電荷是負(fù)電荷只需它的絕對(duì)值代入在兩電荷的連線上,同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引.庫(kù)侖定律元電荷

是指所帶的電量e=1.60×10－19C的電荷。點(diǎn)電荷

是指不考慮形狀和大小的帶電體。檢驗(yàn)電荷

是指電量很小的點(diǎn)電荷，當(dāng)它放入電場(chǎng)后不會(huì)影響該電場(chǎng)的性質(zhì)。

點(diǎn)電荷和檢驗(yàn)電荷屬理想模型。二、電場(chǎng)的描述適用范圍電荷的意義定義式，適用于一切電場(chǎng)僅對(duì)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)適用q是檢驗(yàn)電荷，E與q無關(guān)Q是場(chǎng)源電荷，E與Q成正比1、，和的區(qū)別：僅對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)適用d為沿電場(chǎng)線方向的距離2、電場(chǎng)線的性質(zhì)及作用判斷場(chǎng)強(qiáng)的大小與方向判斷電荷在電場(chǎng)的受力方向判斷電勢(shì)的高低判斷在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷做功的正負(fù)判斷電荷電勢(shì)能的大小3、甲是等量異號(hào)電荷的電場(chǎng)線分布圖，乙是等量同號(hào)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布圖。AOB是兩點(diǎn)電荷的連線的垂直平分線，O是連線中點(diǎn)。（1）在甲圖中，把單位正試探電荷從O點(diǎn)沿OA移動(dòng)到無限遠(yuǎn)處，靜電力是否做功？電勢(shì)能是否變化？怎樣變化？（2）在乙圖中，把單位正試探電荷從O點(diǎn)沿OA移動(dòng)到無限遠(yuǎn)處，靜電力是否做功？電勢(shì)能是否變化？怎樣變化？如何比較電場(chǎng)中任兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向呢？判斷電場(chǎng)強(qiáng)度大小的幾種方法：方法一:由定義式E=F／q決定；方法二:在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中，E=kQ／r2；方法三:在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)處處相等；方法四:電場(chǎng)線密（疏）處強(qiáng)大（?。?。判斷電場(chǎng)強(qiáng)度方向的幾種方法：方法一:根據(jù)規(guī)定，正電荷所受電場(chǎng)力的方向即是該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向；方法二:電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向即是該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向；方法三:電勢(shì)降低最快的方向就是場(chǎng)強(qiáng)的方向。3、電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)能、電場(chǎng)力的功4、等勢(shì)面的概念（1）等勢(shì)面：電場(chǎng)中電勢(shì)相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面，叫做等勢(shì)面．(2)電場(chǎng)中等勢(shì)面的形狀．

(3)

等勢(shì)面的性質(zhì)①沿同一等勢(shì)面移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力不做功。在同一等勢(shì)面上任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為零，所以電場(chǎng)力做功為零．

②電場(chǎng)線跟等勢(shì)面垂直，并且由高電勢(shì)的等勢(shì)面指向低電勢(shì)的等勢(shì)面．③任意兩個(gè)等勢(shì)面都不相交4、如圖，虛線a、b、c勢(shì)某靜電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，它們的電勢(shì)a最大，c最少，一帶正電的粒子射入電場(chǎng)中，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖實(shí)線KLMN所示，由圖可知（）粒子從K到L的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功粒子從L到M的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功粒子從K到L的過程中，電勢(shì)能增加粒子從L到N的過程中，

動(dòng)能減少ACKNMLabc如何比較電場(chǎng)中任兩點(diǎn)電勢(shì)的高低呢？方法一:根據(jù)電場(chǎng)線方向判斷，順著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來越低；方法二:根據(jù)電勢(shì)的定義式ψ=Ep/q=-W/q，從電勢(shì)的物理意義上分析判斷;如：將+q從無窮遠(yuǎn)處移至+Q電場(chǎng)中的某點(diǎn)，外力克服電場(chǎng)力做功越多，則該點(diǎn)的電勢(shì)越高；方法三:根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)方向判斷，場(chǎng)強(qiáng)方向即為電勢(shì)降低最快的方向.方法四:根據(jù)電勢(shì)差判斷，若UAB＞0，則ψA＞ψB方法一:根據(jù)電場(chǎng)力做功的正負(fù)判斷，若電場(chǎng)力對(duì)移動(dòng)電荷做正（負(fù)）功，則電勢(shì)能減少（增加）；方法二:根據(jù)公式Ep=qφ；WAB＝qUAB計(jì)算。如何比較電荷電勢(shì)能的大小呢？三、電容器12、如圖所示，平行板電容器A、B間有一帶電油滴P正好靜止在極板正中間，現(xiàn)將兩極板間稍錯(cuò)開一些，其它條件不變。則（）A．油滴將向上加速，電流計(jì)中電流由b流向aB．油滴將向下加速，電流計(jì)中電流由a流向bC．油滴將靜止不動(dòng)，電流計(jì)中電流由b流向aD．極板帶電量減少，兩板間電勢(shì)差和場(chǎng)強(qiáng)不變D（北京卷）18．用控制變量法，可以研究影響平行板電容器的因素（如圖）。設(shè)兩極板正對(duì)面積為Ｓ，極板間的距離為ｄ，靜電計(jì)指針偏角為θ。實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，若A、保持S不變，增大d，θ則變大B、保持S不變，增大d，θ則變小C、保持d不變，增大S，θ則變小D、保持d不變，增大S，θ則不變【答案】A四、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1、水平放置的平行板電容器，兩板相距5mm，電容為2μF，當(dāng)將其充電到兩板電壓為100V時(shí)，一個(gè)質(zhì)量為10-10g的帶電塵埃正好在板間靜止。則塵埃的電荷量為

C。

mgF2、如圖，電子在電勢(shì)差為U1的加速電場(chǎng)中由靜止開始加速，然后射入電勢(shì)差為U2的兩塊平行極板間的電場(chǎng)中，入射方向跟極板平行。整個(gè)裝置處在真空中，重力可忽略。在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角θ變大的是（）A、U1變大、U2變大B、U1變小、U2變大C、U1變大、U2變小D、U1變小、U2變小B析與解對(duì)加速過程由動(dòng)能定理：對(duì)偏轉(zhuǎn)過程由偏轉(zhuǎn)角正切公式：與粒子的電量q、質(zhì)量m無關(guān)3、如圖所示，二價(jià)氦離子和質(zhì)子的混合體，經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速后，垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，偏轉(zhuǎn)后，打在同一熒光屏上，則它們（）A、側(cè)移相同B、偏轉(zhuǎn)角相同C、到達(dá)屏上同一點(diǎn)D、到達(dá)屏上不同點(diǎn)與粒子的電量q、質(zhì)量m無關(guān)ABC20、試證明：帶電粒子垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開電場(chǎng)時(shí)就好象是從初速度所在直線的中點(diǎn)沿直線離開電場(chǎng)的。

θx4、如圖所示，有一電子(電量為e、質(zhì)量為m)經(jīng)電壓U0加速后，沿平行金屬板A、B中心線進(jìn)入兩板，A、B板間距為d、長(zhǎng)度為L(zhǎng)，A、B板間電壓為U，屏CD足夠大，距離A、B板右邊緣2L，AB板的中心線過屏CD的中心且與屏CD垂直。試求電子束打在屏上的位置到屏中心間的距離。析與解電子離開電場(chǎng)，就好象從中點(diǎn)沿直線離開的：θ對(duì)加速過程由動(dòng)能定理：22、質(zhì)量為1×10-25kg、電量為-1×10-16C的帶電粒子以2×106m/s速度從水平放置的平行金屬板A、B中央沿水平方向飛入板間，如圖所示。已知板長(zhǎng)L＝10cm，間距d＝2cm，當(dāng)AB間電壓在

范圍內(nèi)時(shí)，此帶電粒子能從板間飛出。v0+++++-----強(qiáng)化練習(xí)v0+++++-----θ析與解對(duì)偏轉(zhuǎn)過程由偏轉(zhuǎn)角正切公式：或?qū)ζD(zhuǎn)過程由側(cè)移公式：思考題1:如圖，平行實(shí)線代表電場(chǎng)線，但未標(biāo)明方向,帶電量為+10-2C的粒子在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用，由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，動(dòng)能損失了0.1J，若A點(diǎn)電勢(shì)為-10V，則：A、B點(diǎn)電勢(shì)為為0B、電場(chǎng)線的方向從右向左C、粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是①