静电场复习课件

1、静电场小结物理选修3-1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：qFE 2rQkE dUE 221rQQkF qEF qWUABAB BAABU 电势能：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、偏转电容器场强的叠加原理：中和均分pEqEpq()ABABABABpApBWqqUEEE EF/qWABEpAEpB Ep /qUABABUEd电荷守恒定律又可表示为：一个与外界没有电荷交换的系统，

2、电荷的代数和总是保持不变的。内容：内容：真空真空中两个静止中两个静止点电荷点电荷之间的相互作用力之间的相互作用力, ,与与它们的电荷量的乘积成正比它们的电荷量的乘积成正比, ,与它们的距离的二次方与它们的距离的二次方成反比成反比, ,作用力的方向在它们的连线上作用力的方向在它们的连线上. .电荷守恒定律方向：方向：计算时，若电荷是负电荷只需它的计算时，若电荷是负电荷只需它的绝对值绝对值代入代入在两电荷的连线上在两电荷的连线上, ,同种电荷相互排斥同种电荷相互排斥, ,异种电荷相互吸引异种电荷相互吸引. .221rqqkF 库仑定律元电荷元电荷 是指所带的电量是指所带的电量e=1.601019C

3、的电荷。的电荷。点电荷点电荷 是指不考虑形状和大小的带电体。是指不考虑形状和大小的带电体。 检验电荷检验电荷 是指电量很小的点电荷，当它放入电场后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。不会影响该电场的性质。 点电荷点电荷和和检验电荷检验电荷属理想模型。属理想模型。二、电场的描二、电场的描述述适用范围适用范围电荷的意义电荷的意义FEq2QEkr定义式，适用于定义式，适用于一切电场一切电场仅对点电荷的仅对点电荷的电场适用电场适用q是检验电荷，是检验电荷，E与与q无关无关Q是场源电荷，是场源电荷，E与与Q成正比成正比FEq2QEkr：dUE dUE 仅对匀强电场仅对匀强电场适用适

4、用d为沿电场线为沿电场线方向的距离方向的距离2、电场线的性质及作用 判断场强的大小与方向 判断电荷在电场的受力方向 判断电势的高低 判断在电场中移动电荷做功的正负 判断电荷电势能的大小 3 3、甲是等量异号电荷的电场线分布图，乙是等量、甲是等量异号电荷的电场线分布图，乙是等量同号点电荷的电场线分布图。同号点电荷的电场线分布图。AOBAOB是两点电荷的连是两点电荷的连线的垂直平分线，线的垂直平分线，O O是连线中点。是连线中点。（1 1）在甲图中，把单位正试探电荷从）在甲图中，把单位正试探电荷从O O点沿点沿OAOA移动到无限移动到无限远处，静电力是否做功？电势能是否变化？怎样变化？远处，静电力

5、是否做功？电势能是否变化？怎样变化？（2 2）在乙图中，把单位正试探电荷从）在乙图中，把单位正试探电荷从O O点沿点沿OAOA移动到无限移动到无限远处，静电力是否做功？电势能是否变化？怎样变化？远处，静电力是否做功？电势能是否变化？怎样变化？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？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:电场线密（疏）处强大（小

6、）。电场线密（疏）处强大（小）。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:电势降低最快的方向就是场强电势降低最快的方向就是场强的方向。的方向。 3、电势、电势差、电势能、电场力的功(3) 等势面的性质 4 4、如图，虚线、如图，虚线a a、b b、c c势某静电场中的三个势某静电场中的三个等势面，它们的电势等势面，它们的电势a a最大，最大，c c最

7、少，一带正最少，一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如图实线电的粒子射入电场中，其运动轨迹如图实线KLMNKLMN所示，由图可知（所示，由图可知（ ）A.A. 粒子从粒子从K K到到L L的过程中，电场力做负的过程中，电场力做负功功B.B. 粒子从粒子从L L到到M M的过程中，电场力做负的过程中，电场力做负功功C.C. 粒子从粒子从K K到到L L的过程中，电势能增加的过程中，电势能增加D.D. 粒子从粒子从L L到到N N的过程中，的过程中，动能减少动能减少ACACK KN NM ML La ab bc c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:

8、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方法一方法一: 根据电场

9、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？如何比较电荷电势能的大小呢？三、三、 电容器电容器不变USCQ不变d不变ED（北京卷）18用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如图）。设两极板正对面积为，极板间的距离为，静电计指针偏角为。实验中，极板所带电荷量不变，若A、保持S不变，增大d， 则变大B、保持S不变，增大d， 则变小C、保持d不变，增大S ， 则变小D、保持d不变，增大S，

10、 则不变【答案】A四、带电粒子在电场中的运动四、带电粒子在电场中的运动 mgFNmgF12101CNdUE/1024CEFq171052 2、如图，电子在电势差为、如图，电子在电势差为U U1 1的加速电场中由静止的加速电场中由静止开始加速，然后射入电势差为开始加速，然后射入电势差为U U2 2的两块平行极板的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行。整个装置处在间的电场中，入射方向跟极板平行。整个装置处在真空中，重力可忽略。在满足电子能射出平行板区真空中，重力可忽略。在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角角 变大的

11、是变大的是 A A、U U1 1变大、变大、U U2 2变大变大 B B、U U1 1变小、变小、U U2 2变大变大C C、U U1 1变大、变大、U U2 2变小变小 DD、U U1 1变小、变小、U U2 2变小变小B20121mvqU 1202qUmvdmvleU202tan析与解析与解对加速过程由动能定理：对加速过程由动能定理：对偏转过程由偏转角正切公式：对偏转过程由偏转角正切公式：dUlU122与粒子的与粒子的电量电量q q、质量质量mm无关无关dUlUy1224ydUlU1224与粒子的与粒子的电量电量q q、质量质量mm无关无关ABC dmvqUly2022dmvqUl20ta

12、ntanyx dmvqUldmvqUl2020222lx4 4、如图所示，有一电子、如图所示，有一电子( (电量为电量为e e、质量为、质量为m)m)经电压经电压U U0 0加速后，沿平行金属板加速后，沿平行金属板A A、B B中心中心线进入两板，线进入两板，A A、B B板间距为板间距为d d、长度为、长度为L L， A A、B B板间电压为板间电压为U U，屏，屏CDCD足够大，距离足够大，距离A A、B B板右边缘板右边缘2L2L，ABAB板的中心线过屏板的中心线过屏CDCD的中的中心且与屏心且与屏CDCD垂直。试求电子束打在屏上的垂直。试求电子束打在屏上的位置到屏中心间的距离。位置到屏

13、中心间的距离。 析与解析与解电子离开电场，就好象从中点沿直线离开的：电子离开电场，就好象从中点沿直线离开的：tan)22(llydUUl0245 y对加速过程由动能定理：对加速过程由动能定理：20021mveU 0202eUmvdUUl02tan2222、质量为、质量为1 11010-25-25kgkg、电量为、电量为-1-11010-16-16C C的带电粒子以的带电粒子以2 210106 6m/sm/s速度从水平放置的速度从水平放置的平行金属板平行金属板A A、B B中央沿水平方向飞入板间，中央沿水平方向飞入板间，如图所示。已知板长如图所示。已知板长L L10cm10cm，间距，间距d d

14、2cm2cm，当，当ABAB间电压在间电压在 范围内时，范围内时，此带电粒子能从板间飞出。此带电粒子能从板间飞出。v0+ + + + + - - - - - 强化练习强化练习v0+ + + + + - - - - - 2d2/ ltanlddmvqUl202220qldmvU V160析与解析与解对偏转过程由偏转角正切公式：对偏转过程由偏转角正切公式：2/2/ld或对偏转过程由侧移公式：或对偏转过程由侧移公式：ydmvqUl20222d2220qldmvU V160思考题思考题1:1: 如图，平行实线代表电场线，但未如图，平行实线代表电场线，但未标明方向标明方向, ,带电量为带电量为+ +10-2C C的粒子在电场中只的粒子在电场中只受电场力作用，由受电场力作用，由A点移到点移到B点，动能损失了点，动能损失了0.1J J，若，若A点电势为点电势为-10V V，则：，则： A、B点电势为为点电势为为0 B、电场线的方向从右向左、电场线的方向从右向左 C、粒子的运动轨迹可能是、粒子的运动轨迹可能是 D、粒子的运动轨迹可能是、粒子的运动轨迹可能是 思考题思考题2： 空间有一水平方向的匀强电