高中物理3-1知识点总结

13-1电场知识点总结一、电场基本规律1、电荷守恒定律：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变。（1）三种带电方式：摩擦起电，感应起电，接触起电。（2）元电荷：最小的带电单元，任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍，e=1.6×10-19C2、库伦定律（1）定律内容：真空．．中两个静止点电荷．．．．．之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。（2）表达式：221rQkQFk=9.0×109N·m2/C2——静电力常量（3）适用条件：真空中静止的点电荷。二、电场力的性质1、电场的基本性质：电场对放入其中电荷有力的作用。2、电场强度E（1）定义：电荷在电场中某点受到的电场力F与电荷的带电量q的比值，就叫做该点的电场强度。（2）定义式：qFEE与F、q无关，只由电场本身决定。（3）电场强度是矢量：大小：单位电荷受到的电场力。方向：规定正电荷受力方向，负电荷受力与E的方向相反。（4）单位：N/C,V/m1N/C=1V/m（5）其他的电场强度公式○1点电荷的场强公式：2rkQE——Q场源电荷○2匀强电场场强公式：dUE——d沿电场方向两点间距离（6）场强的叠加：遵循平行四边形法则3、电场线（1）意义：形象直观描述电场强弱和方向理性模型，实际上是不存在的（2）电场线的特点：○1电场线起于正（无穷远），止于（无穷远）负电荷○2不封闭，不相交，不相切○3沿电场线电势降低，且电势降低最快。一条电场线无法判断场强大小，可以判断电势高低。○4电场线垂直于等势面，静电平衡导体，电场线垂直于导体表面（3）几种特殊电场的电场线1．把一个检验电荷q放在点电荷Q所形成的电场中的A点，若检验电荷的电量为q=+2.0×10-5C，它所受的电场力F=4.0×10-3N，方向指向Q，如图所示，A点距Q的距离r=0.3m，则A点的场强大小为__________N/C，方向________（填“左”或“右”），点电荷Q的电量为__________C.(229/100.9CNmk)4.如图所示，用两根同样的绝缘细线把甲、乙两个质量相等的带电小球（可看成点电荷）悬挂在同一点上，甲、乙两球均处于静止状态．已知两球带同种电荷，且甲球的电荷量大于乙球的电荷量，F1、F2分别表示甲、E230ºE乙两球所受的库仑力，则下列说法中正确的是（）A．F1一定大于F2B．F1一定小于F2C．F1与F2大小一定相等D．无法比较F1与F2的大小5.一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度一时间图象如图甲所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是图乙中的()6.质量为m的带电小球带电量为+q，用绝缘细线悬挂在水平向左的匀强电场中，平衡时绝缘细线与竖直方向成30°角,重力加速度为g。求电场强度的大小。qmg337.如图所示，半径为r的绝缘细圆环的环面固定在水平面上，场强为E的匀强电场与环面平行。一电量为+q、质量为m的小球穿在环上，可沿环作无摩擦的圆周运动，若小球经A点时，速度vA的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用，试计算：（1）速度vA的大小；（2）小球运动到与A点对称的B点时，对环在水平方向的作用力。（1）mqErvA（2）qENB69.在空间某一区域，有一匀强电场，一质量为m的液滴，带正电荷，电荷量为q，在此电场中恰能沿水平方向作匀速直线运动，则此区域的电场强度的大小为N／C，方向为。qmg，竖直向上11.关于物理学史，下列说法中正确的是A．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的B．法拉第不仅提出了场的的概念，而且直观地描绘了场的清晰图像C．法拉第通过实验研究确认了真空中两点电荷之间相互作用力的规律D．库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律12．在电场中的某点放入电荷量为q的试探电荷时，测得该点的电场强度为E；若在该点放入电荷量为2q的试探电荷，其它条件不变，此时测得该点的电场强度为A．大小为2E，方向和E相反B．大小为E，方向和E相同C．大小为2E，方向和E相同D．大小为E，方向和E相反13．如图所示，在真空中，两个放在绝缘架上的相同金属小球A和B，相距为r。球的半径比r小得多，A带电荷量为+4Q，B带电荷量为-2Q，相互作用的静电力为F。现将小球A和B互相接触后，再移回至原来各自的位置，这时A和B之间相互作用的静电力为F。则F与F之比为A．8:3B．8:1C．1:8D．4:114．一点电荷从电场中的A点移动到B点，静电力做功为零，则以下说法中正确的是A．A、B两点的电势一定相等B．A、B两点的电场强度一定相等C．该点电荷一定始终沿等势面运动D．作用于该点电荷的静电力方向与其移动方向一定是始终垂直的16．关于电场，下列说法正确的是A．电场线是客观存在的曲线B．电场线可以相交AB3C．电场中某一点的电场强度的大小，是由电场本身的性质决定的D．电场线能够表示出电场的强弱，但无法表示电场的方向17．如图是某电场区域的电场线分布，A、B、C是电场中的三个点下列说法正确的是A．A点的电场强度最大B．B点的电场强度最小C．把一个正的点电荷依次放在这三点时，其中放在B点时它受到的静电力最大D．把一个带负电的点电荷放在A点时，它所受的静电力方向和A点的电场强度方向一致18.关于电场线的说法，正确的是()A．电场线的方向，就是电荷受力的方向B．正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动C．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大D．静电场的电场线是闭合的19.如图所示带电粒子沿的曲线越过匀强电场，不计重力，则粒子带什么电性，在哪儿的动能大?()A．负电，在a点的动能大B．正电，在b点的动能大C．负电，动能相等D．正电，在a点的动能大20.半径相同的两个金属小球A和B带有电量相等的电荷，相隔一定距离，两球之间的相互吸引力的大小是F，今让第三个半径相同的不带电的金属小球C先后与A、B两球接触后移开。这时，A、B两球之间的相互作用的大小是：()A．18FB．14FC．38FD．3421.真空中，以点电荷Q为中心的球面上有A、B两个不重合的点，下列关于这两点的有关说法中正确的是A．A、B两点的电场强度一定相同B．A、B两点的电场强度一定不相同C．将同一个点电荷放到A、B两点所受电场力一定相同D．将一个点电荷由A移送到B点，电场力所做的总功一定为零三、电场能的性质1、电场能的基本性质：电荷在电场中移动，电场力要对电荷做功。2、电势能Ep（1）定义：电荷在电场中，由于电场和电荷间的相互作用，由位置决定的能量。电荷在某点的电势能等于电场力把电荷从该点移动到零势能位置时所做的功。（2）定义式：0ApAWE——带正负号计算（3）特点：○1电势能具有相对性，相对零势能面而言，通常选大地或无穷远处为零势能面。○2电势能的变化量△Ep与零势能面的选择无关。3、电势φ（1）定义：电荷在电场中某一点的电势能Ep与电荷量的比值。（2）定义式：φqEp——单位：伏（V）——带正负号计算（3）特点：○1电势具有相对性，相对参考点而言。但电势之差与参考点的选择无关。○2电势一个标量，但是它有正负，正负只表示该点电势比参考点电势高，还是低。○3电势的大小由电场本身决定，与Ep和q无关。○4电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势点时电场力所做的功。（4）电势高低的判断方法○1根据电场线判断：沿着电场线电势降低。φAφBAB4○2根据电势能判断：正电荷：电势能大，电势高；电势能小，电势低。负电荷：电势能大，电势低；电势能小，电势高。结论：只在电场力作用下，静止的电荷从电势能高的地方向电势能低的地方运动。4、电势差UAB（1）定义：电场中两点间的电势之差。也叫电压。（2）定义式：UAB=φA-φB（3）特点：○1电势差是标量，但是却有正负，正负只表示起点和终点的电势谁高谁低。若UAB0，则UBA0。○2单位：伏（V）○3电场中两点的电势差是确定的，与零势面的选择无关○4U=Ed匀强电场中两点间的电势差计算公式。——电势差与电场强度之间的关系。5、电场力做功WAB（1）电场力做功的特点：电场力做功与路径无关，只与初末位置有关，即与初末位置的电势差有关。（2）表达式：WAB=UABq—带正负号计算（适用于任何电场）WAB=Eqd—d沿电场方向的距离。——匀强电场（3）电场力做功与电势能的关系WAB=-△Ep=EpA-EPB结论：电场力做正功，电势能减少电场力做负功，电势能增加6、等势面：（1）定义：电势相等的点构成的面。（2）特点：○1等势面上各点电势相等，在等势面上移动电荷，电场力不做功。○2等势面与电场线垂直○3两等势面不相交○4等势面的密集程度表示场强的大小：疏弱密强。○5画等势面时，相邻等势面间的电势差相等。（3）判断电场线上两点间的电势差的大小：靠近场源（场强大）的两间的电势差大于远离场源（场强小）相等距离两点间的电势差。7、静电平衡状态（1）定义：导体内不再有电荷定向移动的稳定状态（2）特点○1处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零。○2感应电荷在导体内任何位置产生的电场都等于外电场在该处场强的大小相等，方向相反。○3处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，导体表面是个等势面。○4电荷只分布在导体的外表面，在导体表面的分布与导体表面的弯曲程度有关，越弯曲，电荷分布越多。22．在匀强电场中，将一电荷量为2×10-5C的负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0．1J，已知A、B两点间距为2cm，两点连线与电场方向成60°角，如图12所示，问：(1)在电荷由A移到B的过程中，电场力做了多少功?无条件结论ABC若AB=BC，则UABUBC5AfnmOCB(2)A、B两点间的电势差为多少?(3)该匀强电场的电场强度为多大?（1）WAB=-0.1J（2）UAB=5×103V（3）E==5×105V/m23．有一电场的电场线如图所示，电场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用EA、EB和A、B表示，则（）A．EA＞EBA＞BB．EA＞EBA＜BC．EA＜EBA＞BD．EA＜EBA＜B24．如图所示，在O点有一点电荷，以O为圆心做一圆，圆上有三个点B、C、D。将一检验电荷q从A点分别移到B、C、D三点，则电场力做功最多的是（）A．从A点移到B点B．从A点移到C点C．从A点移到D点D．三个过程一样多25．如图所示的电场中，有一带负电的粒子，自A点沿电场线运动到B点，下列说法中正确的是（）A．电场力做正功，电势能逐渐增大B．电场力做负功，电势能逐渐增大C．电场力做正功，电势能逐渐减小D．电场力做负功，电势能逐渐减小26．如图所示，在场强为E=2000N/C的匀强电场中，有相距为L=0.2m的A、B两点，连线AB与电场线之间的夹角为θ=37°，将一个电荷量为q=2.0×10-5C的正电荷从A点移到B点，若沿直线移动该电荷，电场力做功为W1=___________J，如沿路径ACB移动该电荷，电场力做功W2=___________J，若沿曲线ADB移动该电荷时，电场力做功为W3=_____________J。27．如图的电场中，已知A、B两点间的电势差UAB=-10V，则⑴电荷q=+4×10-9C由A点一到B点，电场力做的功是多少？电势能增加还是减少？增加或者减少了多少？⑵电荷q=-2.0×10-9C由A点移到B点，电场力做功多少？电势能增加还是减少？增加或者减少了多少？28．如图所示，A、B是一条电场线上的两点，一带正电的点电荷沿电场线从A点运动到B点，在这个过程中，关于电场力做功的说法正确的是A．电场力做正功B．电场力做负功C．电场力不做功D．电场力先做正功后做负功29．如图所示，实线为一组方向未知的电场线，虚线为某带电粒子经过该区域时的运动轨迹，a、b为其轨迹上的两点。若该粒子运动过程中只受电场力作用，根据以上叙述和图示，对下列问