静电场学考复习

静电场学考复习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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：中和均分场源性质描述作用静电荷电容器力的性质能的性质场强E电势Φ电场线等势面（相互垂直）导体带电粒子静电感应、静电平衡加速偏转2.场强与电势的关系场强电势物理意义描述电场力的性质描述电场能的性质方向性矢量标量确定性唯一确定不唯一，与零电势点选择有关共同点取决于电场本身，与是否放入电荷无关联系沿场强方向电势降落最快场强的大小与电势的高低无直接的关系；但是场强的大小与电势差存在一定的关系注意：3、判断电场强度大小的方法。(3）根据公式判断：①定义式qFE=②真空中点电荷形成的电场2rQkE=③匀强电场E=U/d(1）根据电场线判断：电场线密集的地方场强大，电场线稀疏的地方场强小。(2）根据等势面判断：（等差）等势面密的地方场强大，疏的地方场强小。方法一:根据规定，正电荷所受电场力的方向即是该点的场强方向；方法二:电场线上每一点的切线方向即是该点的场强方向；方法三:电势降低最快的方向就是场强的方向。4、判断电场强度方向的几种方法：是非题(A)若将放在电场中某点的电荷q改为-q，则该点的电场强度大小不变，方向与原来相反．(B)若取走放在电场中某点的电荷，则该点的电场强度变为零．(C)无论什么电场，场强的方向总是由高电势面指向低电势面．(D)已知A、B为某一电场线(直线)上的两点，由此可知，A、B两点的电场强度方向相同，但EA和EB的大小无法比较．(E)沿电场线方向，场强一定越来越小．(F)若电荷q在A处受到的电场力比在B点时大，则A点电场强度比B点的大．(G)电场中某点电场线的方向，就是放在该点的电荷所受电场力的方向．5.如何判断电势的高低？①将q、εP带符号代入=εP/q计算，若＞0(＜0)，则电势变高(低)；③根据电场线方向，顺(逆)着电场线方向，电势越来越低(高)；④根据电势差，若UAB＞0(＜0），则A＞B(A＜B)；⑤根据场强方向，场强方向即为电势降低最快的方向．6.怎样比较电势能的多少？①可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，则电势能减少(增加)；②将q、带符号代入εP=q计算，若εP＞0(＜0，则电势能增加(减少)．例：如图所示，三个完全相同的的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上，a和c带正电，a所带电量的大小比b小。已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段的一条来表示，它应是［］A.F1B.F2C.F3D.F4cabF4F3F2F17、场强的叠加例1现将一个正电荷从无穷远处移入电场中M点，电场力做功为6.0×10-7J．将另一个等量的负电荷从无穷远处移入电场中N点，电场力做功为-8×10-7J，则正确的结果是[]A．M＜N＜0B．N＞M＞0C．N＜M＜0D．M＞N＞0C2．以下说法中至少有一个是正确的[]．A．将一电荷匀速地从电场中的A点移至B点，外力所做的功等于该电荷电势能的变化量．B．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，但电荷的动能不一定减小．C．把两个异号电荷靠近时，电荷电势能增大．D．若电场中A、B两点间的电势差为零，则同一点电荷在A、B两点所具有的电势能必定相同．ABD3．如图1所示，在点电荷+Q形成的电场中有一个带电粒子通过，其运动轨迹如图中实线所示，虚线表示电场的两个等势面，则[]．A．等势面电势A＜B，粒子动能EKA＞EKBB．等势面电势A＞B，粒子动能EKA＞EKBC．等势面电势A＞B，粒子动能EKA＜EKBD．等势面电势A＜B，粒子动能EKA＜EKBA4.已知ΔABC处于匀强电场中。将一个带电量q=-2×10-6C的点电荷从A移到B的过程中，电场力做功W1=-1.2×10-5J；再将该点电荷从B移到C，电场力做功W2=6×10-6J。已知A点的电势φA=5V，则B、C两点的电势分别为____V和____V。试在右图中画出通过A点的电场线。ABCD解：先由W=qU求出AB、BC间的电压分别为6V和-3V，再根据负电荷A→B电场力做负功，电势能增大，电势降低；B→C电场力做正功，电势能减小，电势升高，知φB=-1VφC=2V。沿匀强电场中任意一条直线电势都是均匀变化的，因此AB中点D的电势与C点电势相同，CD为等势面，过A做CD的垂线必为电场线，方向从高电势指向低电势，所以斜向左下方。理解电容概念和影响平行板电容器电容的因素。其代表性问题是，在自动控制中的电容式传感器问题。1、传感器是把非电学里（如速度、温度、压力等）的变化转换成电学里变化的一种测定液面高度的电容式传感器的示意图，金属芯线与导电液体形成一个电容器，从电容C大小的变化就能反映液面的升降情况，两者的关系是（）A．C增大表示h增大B．C增大表示h减小C．C减小表示h减小D．C减小表示h增大导电液体金属芯线电介质AC电容器问题2、如图所示，A、B为两块竖直放置的平行金属板，G是静电计，电键K合上后，静电计指针张开一个角度。下述哪些做法可使指针张角增大？()A、使A、B两板靠近些；B、使A、B两板正对面积错开些；C、断开K后，使B板向右平移拉开一些；D、断开K后，使A、B正对面错开些。CD3、如图所示，在平行板电容器正中有一个带电微粒。K闭合时，该微粒恰好能保持静止。在①保持K闭合；②充电后将K断开；两种情况下，各用什么方法能使该带电微粒向上运动打到上极板？A.上移上极板MB.上移下极板NC.左移上极板MD.把下极板N接地KMN答案：①选B，②选C。提出问题:一个电子的质量为0.91×10-30kg,电荷量e=1.6×10-19C，当它位于E=5×104V/m的电场中时:受到的重力G为多大？受到的电场力F为多大？F/G=？你会发现什么？G=mg=9×10-30NF/G=1×1015F=qE=8×10-15N说明:电子、质子、离子等微观带电粒子所受重力一般远小于电场力，重力可以忽略（有说明或暗示除外）。注意：忽略粒子的重力并不是忽略粒子的质量带电粒子在匀强电场中的运动二、带电粒子的偏转_+U1-qmv0一、带电粒子的加速v0++++++------U2dlv-qmv0yθvy20121mvqU0vlt垂直电场方向:mFamqEmdqU平行电场方向:2221aty偏移距离dmvqlU202220tanvvy偏转角dmvqlU202tanyx2l类平抛运动1、如图，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始加速，然后射入电势差为U2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角θ变大的是（）A、U1变大、U2变大B、U1变小、U2变大C、U1变大、U2变小D、U1变小、U2变小B例与练2、如图所示，二价氦离子和质子的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们()A、侧移距离相同B、偏转角相同C、到达屏上同一点D、到达屏上不同点ABCdUlUy1224dmvleU202tandUlU122带电粒子的偏移量和偏转角由系统决定，而与粒子的质量、电量无关.只要电性相同的带电粒子,在电场中留下的轨迹相同,所以无法将电性相同的粒子分开.例与练