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第一章靜電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)概括【考點(diǎn)1】電場(chǎng)的力的性質(zhì)1.庫(kù)侖定律:(1)公式:(2)合用條件:真空中的點(diǎn)電荷。2.電場(chǎng)強(qiáng)度用比值法定義電場(chǎng)強(qiáng)度E,與試探電荷q無(wú)關(guān);合用于一切電場(chǎng)合用于點(diǎn)電荷合用于勻強(qiáng)電場(chǎng)3.電場(chǎng)線(1)意義:形象直觀的描述電場(chǎng)的一種工具(2)定義:假如在電場(chǎng)中畫出一些曲線,使曲線上每一點(diǎn)的切線方向跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致,這樣的曲線就叫做電場(chǎng)線。說(shuō)明:a.電場(chǎng)線不是真實(shí)存在的曲線。b.靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線從正電荷出發(fā),終止于負(fù)電荷(或從正電荷出發(fā)終止于無(wú)窮遠(yuǎn),或來(lái)自于無(wú)窮遠(yuǎn)終止于負(fù)電荷)。c.電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同。d.電場(chǎng)線的疏密表達(dá)場(chǎng)強(qiáng)的大小,場(chǎng)強(qiáng)為零的區(qū)域,不存在電場(chǎng)線。e.任何兩條電場(chǎng)線都不會(huì)相交。f.任何一條電場(chǎng)線都不會(huì)閉合。g.沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)是減少的。PMON60o【典例1】如圖所示,M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn),O點(diǎn)為半圓弧的圓心,,電荷量相等、符號(hào)相反的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別置于M、N兩點(diǎn),這時(shí)O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為;若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn),則O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小變?yōu)?與之比為()PMON60oA.1:2B.2:1C.D.方法提煉:求解該類問(wèn)題時(shí)一方面根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式得出每一個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向,再依據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行合成?!究键c(diǎn)2】電場(chǎng)的能的性質(zhì)1.電勢(shì)能、電勢(shì)、電勢(shì)差U(1)電場(chǎng)力做功與途徑無(wú)關(guān),故引入電勢(shì)能,(2)電勢(shì)的定義式:(3)電勢(shì)差:(4)電場(chǎng)力做功和電勢(shì)差的關(guān)系:沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)減少,或電勢(shì)減少最快的方向就是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。電場(chǎng)力做功定義:電荷q在電場(chǎng)中由一點(diǎn)A移動(dòng)到另一點(diǎn)B時(shí),電場(chǎng)力所做的功簡(jiǎn)稱電功。公式:說(shuō)明:1.電場(chǎng)力做功與途徑無(wú)關(guān),由q、決定。2.電功是標(biāo)量,,電場(chǎng)力可做正功,可做負(fù)功,兩點(diǎn)間的電勢(shì)差也可正可負(fù)。3.應(yīng)用時(shí)的兩種思緒(1)可將q、連同正負(fù)號(hào)一同代入,所得的正負(fù)號(hào)即為功的正負(fù);(2)將q、的絕對(duì)值代入,功的正負(fù)依據(jù)電場(chǎng)力的方向和位移(或運(yùn)動(dòng))方向來(lái)判斷。4.求電場(chǎng)力做功的方法:=1\*GB3\*MERGEFORMAT①由公式來(lái)計(jì)算。=2\*GB3\*MERGEFORMAT②由公式來(lái)計(jì)算,只合用與恒力做功。=3\*GB3\*MERGEFORMAT③由電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能的變化關(guān)系=4\*GB3\*MERGEFORMAT④由動(dòng)能定理【典例2】如圖所示,xoy平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E,方向未知,電場(chǎng)線跟x軸的負(fù)方向夾角為,電子在坐標(biāo)平面xoy內(nèi)從原點(diǎn)O以大小為方向沿x軸正方向的初速度射入電場(chǎng),最后打在y軸上的M點(diǎn),電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,重力不計(jì)。則()A.O點(diǎn)電勢(shì)高于M點(diǎn)電勢(shì)θOθOxyMC.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電子的電勢(shì)能先減少后增長(zhǎng)D.電場(chǎng)對(duì)電子先做負(fù)功后做正功方法提煉電勢(shì)高低的判斷方法判斷角度判斷方法根據(jù)電場(chǎng)線方向沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸減少根據(jù)場(chǎng)源電荷的正負(fù)取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,正電荷周邊電勢(shì)為正值,負(fù)電荷周邊電勢(shì)為負(fù)值;靠近正電荷處電勢(shì)高,靠近負(fù)電荷處電勢(shì)低根據(jù)電場(chǎng)力做功根據(jù),將、的正負(fù)號(hào)代入,由的正負(fù)判斷、的高低依據(jù)電勢(shì)能的高低正電荷在電勢(shì)較高處電勢(shì)能大,負(fù)電荷在電勢(shì)較低處電勢(shì)能大電勢(shì)能高低的判斷方法判斷角度判斷方法做功判斷法電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小;電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增長(zhǎng)公式法由,將、的大小、正負(fù)號(hào)一起代入公式,的正值越大,電勢(shì)能越大;的負(fù)值越大,電勢(shì)能越小電荷電勢(shì)法正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大,負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大能量守恒法在電場(chǎng)中,若只有電場(chǎng)力做功,電荷的動(dòng)能和電勢(shì)能互相轉(zhuǎn)化,動(dòng)能增長(zhǎng),電勢(shì)能減小,反之,電勢(shì)能增長(zhǎng);即【考點(diǎn)3】帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1.電容(1)定義式:。其中C與Q、U無(wú)關(guān),僅由電容器自身決定(2)平行板電容器:2.帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)——電加速和電偏轉(zhuǎn)①假如帶電粒子在正極板處v0=0,由動(dòng)能定理得:
qU=mv2-0
②若帶電粒子在正極板處v0≠0,由動(dòng)能定理得?qU=mv2-mv02?③帶電粒子在垂直于電場(chǎng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),帶電粒子在平行于電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),畫出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,建立直角坐標(biāo)系x0y。
當(dāng)帶電粒子由P點(diǎn)飛出電場(chǎng)時(shí):;平行于電場(chǎng)線方向的速度:合速度大?。汉纤俣鹊姆较?帶電粒子飛出電場(chǎng)時(shí),偏移的距離:v0【典例3】v0物體所受電場(chǎng)力與其重力的比值;物體在離出發(fā)點(diǎn)多遠(yuǎn)處動(dòng)能與電勢(shì)能相等;方法提煉帶電體的力電綜合問(wèn)題的分析方法:取研究對(duì)象可以是一個(gè)帶電體,也可選多個(gè)帶電體構(gòu)成的系統(tǒng)
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