静电场单元复习

1、单元复习单元复习 元电荷：元电荷：是指电量的最小单位，不是指是指电量的最小单位，不是指电荷；电荷；1元电荷元电荷e=1.601019C。 点电荷：点电荷：是指不考虑形状和大小的带电是指不考虑形状和大小的带电体。体。 试探电荷：试探电荷：是指电量很小的点电荷，当是指电量很小的点电荷，当它放入电场后不会影响该电场的性质。它放入电场后不会影响该电场的性质。 场源电荷场源电荷：产生产生电场的电荷。电场的电荷。 点电荷点电荷和和试探电荷试探电荷属理想模型。属理想模型。几个概念：几个概念：电荷电荷守恒定律库仑定律电场电场力的性质电场能的性质场强定义式：点电荷电场场强：匀强电场的场强：电势：电势差：电场力：

2、qFE 2rQkE dUE 221rQQkF qEF AOAU qAA qWUABAB BAABU 电势能：AAq BAABBAABABqqUW )(形象描述电场线等势面方向反映某点场强方向疏密表示场强的强弱电场线垂直于等势面沿场强方向电势降落最快电场线密集处等势面也密应用带电粒子在电场中的1、平衡；2、直线运动；3、偏转电场中的导体：静电感应；静电平衡电容器场强的叠加原理：中和均分 一、一、从力的角度研究电场，发现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，与电场强度是电场本身的一种特性，与检验电荷存在与否无关。检验电荷存在与否无关。E是矢量。是矢量。要区别公式要区别公式:E=Fq

3、 （定义式）；（定义式）； E=kQr2 （点电荷电场）；（点电荷电场）； E=U/d (匀强电场）。匀强电场）。如何比较电场中任两点的场强大小和如何比较电场中任两点的场强大小和方向呢？方向呢？1、判断电场强度大小的几种方法：、判断电场强度大小的几种方法：方法一方法一: 由定义式由定义式E=Fq决定；决定；方法二方法二: 在点电荷电场中，在点电荷电场中，E=kQr2；方法三方法三:在匀强电场中，场强处处相等；在匀强电场中，场强处处相等；方法四方法四:电力线密（疏）处强大（小）。电力线密（疏）处强大（小）。2、判断电场强度方向的几种方法：、判断电场强度方向的几种方法：方法一方法一:根据规定，正电

4、荷所受电场力根据规定，正电荷所受电场力的方向即是该点的场强方向；的方向即是该点的场强方向；方法二方法二:电场线上每一点的切线方向即电场线上每一点的切线方向即是该点的场强方向；是该点的场强方向；方法三方法三:电场线降低最快的方向就是场电场线降低最快的方向就是场强的方向。强的方向。 二、二、 从能的角度研究电场，发现电从能的角度研究电场，发现电势也是电场本身的一种特性，与检验势也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。是标量。是标量。 通常规定：无限远处的电势为零。通常规定：无限远处的电势为零。电势的正负和大小是相对的，电势差电势的正负和大小是相对的，电势差的值是绝对的。例

5、：在的值是绝对的。例：在+Q（Q）的）的电场中，电场中，0（0）。）。 如何比较电场中任两点电势的高低呢？如何比较电场中任两点电势的高低呢？方法一方法一: 根据电场线方向判断，顺着电场线方向，电势越根据电场线方向判断，顺着电场线方向，电势越来越低；来越低；方法二方法二: 根据电势的定义式根据电势的定义式= Ep/q= -W/q，从电势的物理，从电势的物理意义上分析判断意义上分析判断;如：将如：将+q从无穷远处移至从无穷远处移至+Q电场中的某电场中的某点，外力克服电场力做功越多，则该点的电势越高；点，外力克服电场力做功越多，则该点的电势越高；方法三方法三: 根据场强方向判断，场强方向即为电势降低

6、最快根据场强方向判断，场强方向即为电势降低最快的方向的方向.方法四方法四: 根据电势差判断，若根据电势差判断，若UAB0，则，则AB 三三.电势能是电荷和电场所组成的电势能是电荷和电场所组成的系统共有的。规定：无限远处的电势系统共有的。规定：无限远处的电势能为零。能为零。如何比较电荷电势能的大小呢？如何比较电荷电势能的大小呢？方法一方法一: 根据电场力做功的正负判断，根据电场力做功的正负判断，若电场力对移动电荷做正（负）功，则若电场力对移动电荷做正（负）功，则电势能减少（增加）；电势能减少（增加）；方法二方法二: 根据公式根据公式 Ep=q ；WABqUAB计算计算。如何比较电荷电势能的大小呢

7、？如何比较电荷电势能的大小呢？题题5是非题（并简要说明理由。）是非题（并简要说明理由。）（A）电荷沿电场线方向移动时，其电势能一定减小。）电荷沿电场线方向移动时，其电势能一定减小。（B）检验电荷在电场中某点所受的电场力很大时，它在）检验电荷在电场中某点所受的电场力很大时，它在该点具有的电势能也一定大。该点具有的电势能也一定大。 （C）把两个异号电荷靠近时，电荷电势能增大。）把两个异号电荷靠近时，电荷电势能增大。 （D）若电场中）若电场中A、B两点间的电势差为零，则同一点电两点间的电势差为零，则同一点电荷在荷在A、B两点所具有的电势能必定相同。两点所具有的电势能必定相同。 （E）将一电荷匀速地从

8、电场中的一点移至另一点，外）将一电荷匀速地从电场中的一点移至另一点，外力所做的功等于该电荷电势能的变化量。力所做的功等于该电荷电势能的变化量。 （F）电荷在电场中移动时，若电场力对电荷做正功，）电荷在电场中移动时，若电场力对电荷做正功，电荷的电势能一定减小，而电荷的动能不一定减小。电荷的电势能一定减小，而电荷的动能不一定减小。 题题6将一个正电荷从无穷远处移入电场中将一个正电荷从无穷远处移入电场中M点，电场力做功为点，电场力做功为8.0109焦。若将另一个焦。若将另一个等量的负电荷从无穷远处移入电场中等量的负电荷从无穷远处移入电场中N点，点，电场力做功为电场力做功为9109焦，则正确的结果是：

9、焦，则正确的结果是：（A）UMUNU0 （B）UNUMU0（C）UNUMU0 （D）UMUNU0本单元重要的科学研究方法本单元重要的科学研究方法:（1）用比值定义物理量）用比值定义物理量 （2）类比）类比 （3）运用形象思维）运用形象思维 （4）寻求守恒规律）寻求守恒规律 （5）实验检测）实验检测本单元中用比值定义的物理量有：本单元中用比值定义的物理量有：电场强度电场强度E=F/q电势差电势差UAB=WAB/q以往学习过的有：以往学习过的有：物 质 的 密 度物 质 的 密 度 = m / V 、 比 热 容、 比 热 容 C=Q/mT、导体的电阻、导体的电阻R=U/I等。等。1.电场与重力场

10、电场与重力场2.电场强度（电场强度（E=F/q）与重力场强度）与重力场强度（即重力加速度（即重力加速度g=G/m）3.电场力做功与重力做功的特点电场力做功与重力做功的特点（与路径无关）（与路径无关）4.电势能与重力势能电势能与重力势能 用假想的用假想的电场线电场线描述电场的性描述电场的性质（电场强弱、电势高低）质（电场强弱、电势高低）1.本单元新增了电荷守恒定律。2.由电势能的参与而丰富了能量转化和守恒定律的内涵。 用验电器检测物体上是否带电、带何种电、带多少电。 用静电计检测导体间电势差。A-9 4 -36B9 4 36C-3 2 -6D3 2 6答案答案:A1、如图所示，、如图所示，3个点

11、电荷个点电荷q1、q2、q3固定在一固定在一条直线上，条直线上，q2与与q3的距离为的距离为q1与与q2距离的距离的2倍，倍，每个电荷所受静电力的合力均为零。由此可以每个电荷所受静电力的合力均为零。由此可以判断判断3个电荷的电量之比个电荷的电量之比q1 ：q2：q3为：为：AFBFCFD18143834F答案:A3.如图如图1所示，所示，A、B两点分别固定正、负电荷两点分别固定正、负电荷QA和和Q，且且QAQ，把电荷，把电荷q引入，则下列判断正确的是引入，则下列判断正确的是: QA Q ( 图一图一 )（A）q的平衡位置在的平衡位置在AB之间上。之间上。（B） q的平衡位置在的平衡位置在AB连

12、线的延长线上连线的延长线上A的外侧。的外侧。（C）q的平衡位置在的平衡位置在AB连线的延长线上连线的延长线上B的外侧。的外侧。（D）q的平衡位置与的平衡位置与q的电性和电量均无关的电性和电量均无关答案答案:A答案答案:D答案答案:C答案答案:AC答案答案:AC答案答案:C10.如图所示，如图所示，A、B、C是匀强电场中的等腰是匀强电场中的等腰直角三角形的三个顶点，已知直角三角形的三个顶点，已知A、B、C三点三点的电势分别为的电势分别为A=15V，B= 3 V，C= - 3 V，试确定场强的方向试确定场强的方向 根据根据A、B、C三点电势的特点，在三点电势的特点，在AC连线上取连线上取M、N两点

13、，使两点，使AM=MN=NC，尽，尽管管AC不一定是场强方向，但由不一定是场强方向，但由U=Ed可知可知AM、MN、NC在场强方向上的投影长度肯在场强方向上的投影长度肯定相等，已知定相等，已知UAC= A- C =15V- (- 3 V) =18V， UAM=UMN=UNC=6V，故，故N=3V. 11 质量为质量为510-6kg的带电粒子以的带电粒子以2m/s速度从水平放置的平速度从水平放置的平行金属板行金属板A、B中央沿水平方向飞入板间，如图所示中央沿水平方向飞入板间，如图所示.已知板长已知板长L10cm，间距，间距d2cm，当，当UAB为为1000V时，带电粒子恰好沿时，带电粒子恰好沿直

14、线穿过板间，则该粒子带直线穿过板间，则该粒子带 电，电量为电，电量为 C，当，当AB间间电压在电压在 范围内时，此带电粒子能从板间范围内时，此带电粒子能从板间飞出飞出. d=2cmv0=2m/sL10cm+ + + + + - - - - - 解：解： 粒子受力如图，粒子受力如图，qEmg粒子带粒子带 负电负电qE=mg q=mgd/U0=10 -9C若电压增大为若电压增大为U1，恰好从上板边缘飞出，恰好从上板边缘飞出，y=1/2 at2 =d/2a=d v02 / L2 = 8m/s2,qU1/d mg = ma U1 =1800V若电压减小为若电压减小为U2，恰好从下板边缘飞出，恰好从下板边缘飞出，y=1/2 at2 =d/2 a=8m/s2, mg - qU1/d = ma U2 =200V200VU 1800V负负10-9200-1800VcabF4F3F2F113.如图所示，把一个带负电荷如图所示，把一个带负电