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2016高考物理必备知识点:电场知识归纳及例题讲解

时间:2019-01-10 11:13:44  来源:本站  作者:

  电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。电场这种物质与通常的实物不同,它不是由分子原子所组成,但它是客观存在的,电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性。YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  1、有关场强E(电场线)、电势(等势面)、W=qU、动能与电势能的比较。YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  2、带电粒子在电场中运动情况(加速、偏转类平抛)的比较,运动轨迹和方向(一直向前?往返?)的分析判别。 [联系实际与综合] ①直线加速器②示波器原理③静电除尘与选矿④滚筒式静电分选器⑤复印机与喷墨打印 机⑥静电屏蔽⑦带电体的力学分析(综合平衡、牛顿第二定律、功能、单摆等)⑧带电体在电场和磁场中运动⑨氢原子的核外电子运行YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  ⑴自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。基本电荷 。带电体电荷量等于元电荷的整数倍(Q=ne)YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  ⑵使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种:①摩擦起电 ②接触带电 ③感应起电。YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  ⑶电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷。YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,数学表达式为 ,其中比例常数 叫静电力常量, 。(F:点电荷间的作用力(N), Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引)YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  库仑定律的适用条件是(a)真空,(b)点电荷。点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示电场的弱度。YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  ⑴电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放入一个检验电荷 ,它所受到的电场力 跟它所带电量的比值 叫做这个位置上的电场强度,定义式是 ,场强是矢量,规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向,负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。(E:电场强度(N/C),是矢量,q:检验电荷 的电量(C))YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  电场强度 的大小,方向是由电场本身决定的,是客观存在的,与放不放检验电荷,以及放入检验电荷的正、负电量的多少均无关,既不能认为 与 成正比,也不能认为 与 成反比。YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  点电荷场强的计算式 ( r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量(C))YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  由于电势能具有相对性,所以实际的应用意义并不大。而经常应用的是电势能的变化。电场力对电荷做功,电荷的电势能减速少,电荷克服 电场力做功,电荷的电势能增加,电势能变化的数值等于电场力对电荷做功的数值,这常是判断电荷电势能如何变化的依据。电场力对电荷做功的计算公式: ,此公式适用于任何电场。电场力做功与路径无关,由起始和终了位置的电势差决定。YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  在电场中某位置放一个检验电荷 ,若它具有的电势能为 ,则比值 叫做该位置的电势。YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  电势也具有相对性,通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势(对同一电场,电势能及电势的零点选取是一致的)这样选取零电势点之后,可以得出正电荷形成的电场中各点的电势均为正值,负电荷形成的电场中各点的电势均为负值。YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  (b)等势面一定跟电场线垂直,而且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  (c)规定:画等势面(或线)时,相邻的两等势面(或线)间的电势差相等。这样,在等势面(线)密处场强较大,等势面(线.电势差YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  电场中两点的电势之差叫电势差,依教材要求,电势差都取绝对值,知道了电势差的绝对值,要比较哪个点的电势高,需根据电场力对电荷做功的正负判断,或者是由这两点在电场线.匀强电场中电势差和电场强度的关系YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  场强方向处处相同,场强大小处处相等的区域称为匀强电场,匀强电场中的电场线是等距的平行线,平行正对的两金属板带等量异种电荷后,在两极之间除边缘外就是匀强电场。YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  1、电场强度E和电势U仅仅由场本身决定,与是否在场中放入电荷 ,以及放入什么样的检验电荷无关。YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  而电场力F和电势能 两个量,不仅与电场有关,还与放入场中的检验电荷有关。YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  2、一般情况下,带电粒子在电场中的运动轨迹和电场线并不重合,运动轨迹上的一点的切线方向表示速度方向,电场线上一点的切线方向反映正电荷的受力方向。物体的受力方向和运动方向是有区别的。YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  只有在电场线为直线的电场中,且电荷由静止开始或初速度方向和电场方向一致并只受电场力作用下运动,在这种特殊情况下粒子的运动轨迹才是沿电力线.电容器 电容YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  即电容C等于Q与U的比值,不能理解为电容C与Q成正比,与U成反比。一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的,与电容器是否带电及带电多少关。YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  第一种情况:若电容器充电后再将电源断开,则表示电容器的电量Q为一定,此时电容器两极的电势差将随电容的变化而变化。YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  第二种情况:若电容器始终和电源接通,则表示电容器两极板的电压V为一定,此时电容器的电量将随电容的变化而变化。YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  分析与解:此题考查了求电场强度的几个公式的适用条件,特别要注意公式F=kQq/r2只适用于点电荷,因为导体球A不能视为点电荷,即引入电荷B后,导体球的电荷分布发生变化,所以P点的电场强度无法确定。YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

  例二:半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q的电荷,另一带电量为+q的点电荷放在球心O上,由于对称性,点电荷受力为零,现在球壳上挖去半径为r (r R)的一个小圆孔,则此时置于球心的点电荷所受力的大小为 (已知静电力恒量为k)YrU安圈网-B2B免费发布分类信息平台,让生意飞起来!

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