高二物理关于静电的知识点

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高二物理电学知识点

高二物理电学知识点

高二物理电学知识点一、静电场1. 电荷与库仑定律- 电荷的性质- 元电荷的概念- 库仑定律及其公式:\( F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2} \)2. 电场与电场线- 电场的定义- 电场线的绘制规则- 电场强度的计算:\( E = \frac{F}{q} \)3. 电势能与电势- 电势能的概念- 电势的定义与计算- 电势差与电场的关系4. 电容与电容器- 电容的定义- 电容器的工作原理- 并联与串联电容器的总电容计算二、直流电路1. 欧姆定律- 欧姆定律公式:\( V = IR \)- 电阻的概念与计算2. 串联与并联电路- 串联电路的电流与电压规律- 并联电路的电流与电压规律3. 基尔霍夫定律- 基尔霍夫电流定律- 基尔霍夫电压定律4. 电功与电功率- 电功的计算:\( W = VIt \)- 电功率的计算:\( P = VI \)三、磁场1. 磁场的概念- 磁场的来源- 磁力线的特性2. 安培力与洛伦兹力- 安培力公式:\( F = BIL \)- 洛伦兹力公式:\( F = q(\mathbf{v} \times \mathbf{B}) \)3. 电磁感应- 法拉第电磁感应定律- 楞次定律- 电磁感应中的感应电流与感应电动势四、交流电路1. 交流电的基本概念- 交流电与直流电的区别- 正弦交流电的表达式2. 交流电路中的电阻、电容与电感 - 交流电路中的电阻特性- 电容的阻抗- 电感的阻抗3. RLC串联与并联电路- RLC串联电路的共振现象- RLC并联电路的共振现象4. 交流电的功率- 瞬时功率- 平均功率- 视在功率与功率因数五、电磁波1. 电磁波的产生- 振荡电路与电磁波的产生- 电磁波的基本特性2. 电磁波的性质- 电磁波的传播速度- 电磁波的能量3. 电磁波的应用- 无线电通信- 微波技术- 光波(电磁波的一种)以上是高二物理电学的主要知识点概览。

每个部分都包含了关键的概念、定律和公式,这些内容是理解和应用电学知识的基础。

高二物理静电场知识点总结

高二物理静电场知识点总结

高二物理静电场知识点总结一、电荷与电场电荷是物质的一种固有属性,有正电荷和负电荷两种,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

电场是由电荷所产生的物理场,具有方向和大小,可以影响周围空间中的其他电荷。

二、库仑定律库仑定律用于描述电荷之间的相互作用力,公式为F=k(q1*q2/r^2),其中F为电荷之间的作用力,k为电磁力常量,q1和q2分别为两个电荷的电量,r为它们之间的距离。

根据库仑定律可知,两个电荷之间的作用力与电量的大小呈正比,与距离的平方呈反比。

三、静电场强度静电场强度E的定义是电场力对单位正电荷所施加的力,即E=F/q,其中F为电场对电荷的作用力,q为单位正电荷的电量。

四、静电势能静电势能U是把单位正电荷从无穷远处移动到静电场中某点所需的功,公式为U=qV,其中V为该点的电势。

五、电场线与电势面电场线是用于表示电场方向和强度的曲线,其方向指向电荷所带电荷的运动方向。

电势面是指在同一电势值处的连续点构成的面。

六、电场强度与电势的关系在静电场中,电场强度与电势的关系可以通过公式E=-∇V表示,其中E为电场强度,V为电势。

七、高斯定理高斯定理是静电学的重要定理,用于计算电场与电荷之间的关系。

高斯定理表明,通过闭合曲面的电通量与该曲面内电荷的代数和成正比。

数学表达式为∮EdA=Q/ε0,其中∮E为电场在闭合曲面上的积分,dA为曲面上某一点的面积微元,Q为曲面内的电荷,ε0为真空介质的电容率。

八、静电平衡静电平衡是指电荷分布在物体表面,不再发生移动和积累。

当物体处于静电平衡时,其表面的电场强度为零。

九、静电屏蔽静电屏蔽是指通过导体将电荷转移或消除的过程。

当导体靠近带电体时,导体内部产生的感应电荷会抵消外部电荷的作用,从而减弱或消除静电效应。

十、静电感应静电感应是指带电体的靠近会在不接触的情况下使另一物体带电。

当带电体靠近一个导体时,导体内部的电荷重新分布,导致导体表面产生电荷。

总结:静电场是物理学中重要的概念之一,涉及电荷、电场和电势等多个知识点。

第04讲 静电的防止与利用-高二物理(人教版2019必修第三册)

第04讲 静电的防止与利用-高二物理(人教版2019必修第三册)

第04讲:静电的防止与利用【考点梳理】考点一:静电感应现象1.把导体放入电场,导体内的自由电荷在电场力作用下定向移动,而使导体两端出现等量异种电荷的现象.2.静电平衡状态:导体在电场中发生静电感应现象,感应电荷的电场与原电场叠加,使导体内部各点的合电场等于零,导体内的自由电子不再发生移动的状态.3.静电平衡状态的特征(1)处于静电平衡状态的导体,内部的场强处处为零.(2)处于静电平衡状态的导体,外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面垂直.(3)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体,导体的表面为等势面.4.静电平衡导体上的电荷分布带电的导体内部没有电荷,电荷分布在导体的外表面.且在导体表面越尖锐的位置,电荷的密度越大,凹陷的位置几乎没有电荷.考点二:尖端放电与静电屏蔽技巧总结:对静电平衡的理解1.静电平衡的实质:金属导体放到场强为E0的电场中,金属中的自由电荷在电场力作用下定向移动导致导体一侧聚集负电荷,而另一侧聚集正电荷,感应电荷在导体内部产生与原电场方向相反的电场,导致合场强减小.当感应电荷继续增加,合场强逐渐减小,合场强为零时,自由电荷的定向移动停止.2.对静电平衡的三点理解(1)静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果,达到静电平衡时,自由电荷不再发生定向移动.(2)金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的.(3)导体达到静电平衡后内部场强处处为零是指外电场E与导体两端的感应电荷产生的附加电场E′的合场强为零,E′=-E.3.静电平衡状态下的导体的电荷分布特点(1)净电荷都分布在导体的表面,导体内部没有净电荷.(2)感应电荷分布于导体两端,电性相反,电量相等,远同近异.【题型归纳】题型一:静电的防止与利用1.如图是某款家用空气净化器及其原理示意图,污浊空气通过过滤网后尘埃带电。

图中充电极b、d接电源负极,集尘极a、c、e接电源正极(接地)。

下列说法正确的是()A.通过过滤网后空气中的尘埃带正电B.尘埃在被吸附到集尘极e的过程中动能增大C.c、d两个电极之间的电场方向竖直向上D.尘埃被吸附到集尘极a的过程中所受电场力做负功2.金属壳放在光滑的绝缘水平垫上,下列四幅图中金属壳不能起到屏蔽图中电荷产生电场作用的是()A.B.C.D.3.如图所示为科技馆里一个趣味体验项目的简化图,核心装置为一个金属球,在干燥的空气里,体验者双脚站在绝缘凳上,右手按在金属球上,并远离周围其他物体。

高二物理电学基础知识点

高二物理电学基础知识点

高二物理电学基础知识点电学是一门基础的物理知识,今天小编给大家整理了一下高中物理知识点高二物理电学基础知识点,希望能对同学们的物理学习有所帮助。

高二物理电学基础知识点一、电场基本规律1、库仑定律(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: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。

2、电荷守恒定律:电荷守恒电荷既不会创生,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=1.6×10-19C——密立根测得e的值。

二、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:φ——单位:伏(V)——带正负号计算(3)特点:○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。

○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。

○电势的大小由电场本身决定,与Ep和q无关。

○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○根据电场线判断:沿着电场线电势降低。

φA>φB○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。

3、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。

高中物理静电现象

高中物理静电现象

高中物理静电现象高中物理学习的一个重要内容就是静电现象。

静电是指物体之间由于电荷分布不均导致的电荷积累现象。

本文将从静电的起因、表现以及应用等方面进行论述。

一、静电的起因静电的起因是由于物体之间的电荷分布不均匀所致。

在物质之间,分子和原子都带有电荷。

当物体处于接触或摩擦状态下,分子和原子会发生电荷的转移,其中一个物体失去电荷,另一个物体获得电荷。

这种电荷的失去和获得导致物体上出现电荷的积累,形成静电现象。

二、静电的表现1. 静电的积累:当两个物体分离时,其中一个物体会带有正电荷,另一个带有负电荷。

这种电荷的积累是静电产生的基础。

2. 静电的放电:当积累的电荷达到一定程度时,物体将通过放电来恢复电荷平衡。

静电放电可以以明火放电和静电火花的形式存在。

明火放电是指电荷之间的能量释放成可见的明火;而静电火花则是电荷大到足以形成能见度很低的电弧,通常会伴随着可听见的噼啪声。

三、静电的应用1. 静电干扰:静电现象在工业生产中可能产生一些负面影响。

例如,在印刷业中,纸张和打印机滚筒之间的静电会导致纸张吸附在滚筒上,造成印刷品脏污或者卡纸现象。

为了减少这种干扰,可以采取吹风除静电、喷雾除静电等方法。

2. 静电喷涂:静电喷涂是一种常用的喷涂技术。

通过静电作用,涂料颗粒在喷涂过程中带电,能够更好地附着在物体表面。

静电喷涂不仅提高了喷涂效果,还节省了喷涂剂的使用量。

3. 静电除尘:在工业生产过程中,物体表面可能会吸附灰尘和污染物。

静电除尘技术利用电场的作用,将带有异性电荷的颗粒吸引到电极上,从而实现对物体表面的清洁。

4. 静电复印:静电复印机是利用静电原理制作的一种影像设备。

在复印过程中,通过静电感光器件将原稿上的图像转化为电荷图像,然后通过静电作用将电荷图像转移到感光鼓上,最后通过粉末吸附和固化形成复印品。

四、静电现象的注意事项1. 静电存在的不可忽略性:静电现象在我们的日常生活中随处可见,我们要对静电现象加以重视和注意。

高二物理静电场知识点总结

高二物理静电场知识点总结

高二物理静电场知识点总结导读:我根据大家的需要整理了一份关于《高二物理静电场知识点总结》的内容,具体内容:静电场是高二物理课程的重点内容。

高二同学需要掌握哪些静电场知识点?下面我为大家整理高二物理静电场知识点,希望对大家有所帮助!高二物理静电场知识点1.电荷电荷守恒定...静电场是高二物理课程的重点内容。

高二同学需要掌握哪些静电场知识点?下面我为大家整理高二物理静电场知识点,希望对大家有所帮助!高二物理静电场知识点1.电荷电荷守恒定律点电荷自然界中只存在正、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e =1.6*10^(-19)C。

带电体电荷量等于元电荷的整数倍(Q=ne)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。

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。

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。

2.库仑定律公式F = KQ1Q2/r^2(真空中静止的两个点电荷)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,其中比例常数K叫静电力常量,K = 9.0*10^9Nm^2/C^2。

(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)库仑定律的适用条件是(1)真空,(2)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。

3.静电场电场线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。

高中物理总复习高二上《静电场》讲义

高中物理总复习高二上《静电场》讲义

高二物理上册——静电场【一、库仑定律、电场强度:】1、电荷、电荷守恒⑴ 自然界中只存在两种电荷:正电荷、负电荷.使物体带电的方法有摩擦起电、接触起电、感应起电. ⑵ 静电感应:当一个带电体靠近导体时,由于电荷间的相互吸引或排斥,使导体靠近带电体的一端带 异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷.⑶ 电荷守恒:电荷即不会创生,也不会消失,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部 分转移到另一部分;在转移过程中,电荷总量保持不变.(一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的 代数和保持不变)⑷ 元电荷:指一个电子或质子所带的电荷量,用e表示.e=1.6×10-19C2、库仑定律⑴ 真空中两个点电荷之间相互作用的电场力,跟它们电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比, 作用力的方向在它们的连线上.即:221rq kq F =其中k 为静电力常量, k =9.0×10 9 N m 2/c 2⑵ 成立条件:① 真空中(空气中也近似成立), ② 点电荷,即带电体的形状和大小对相互作用力的影响 可以忽略不计.(对带电均匀的球, r 为球心间的距离). 3、电场强度⑴ 电场:带电体的周围存在着的一种特殊物质,它的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用, 这种力叫电场力.电荷间的相互作用就是通过电场发生作用的.电场还具有能的性质. ⑵ 电场强度E :反映电场强弱和方向的物理量,是矢量.① 定义:放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F 跟它的电荷量q的比值,叫该点的电场强度. 即:FE q=V/m,N/C② 场强的方向:规定正电荷在电场中某点的受力方向为该点的场强方向.(说明:电场中某点的场强与放入场中的试探电荷无关,而是由该点的位置和场源电何来决定.) ⑶ 点电荷的电场强度:E =2Qkr ,其中Q 为场源电荷,E 为场中距Q 为r 的某点处的场强大小.对于求 均匀带电的球体或球壳外某点的场强时,r 为该点到球心的距离.⑷ 电场强度的叠加:当存在多个场源电荷时,电场中某点的场强为各个点电荷单独在该点产生的电场强度 的矢量和.⑸ 电场线:为形象描述电场而引入的假想曲线.① 电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷.② 电场线不相交,也不相切,更不能认为电场就是电荷在电场中的运动轨迹. ③ 同一幅图中,场强大的地方电场线较密,场强小的地方电场线较疏.⑹ 匀强电场:电场中各点场强大小处处相等,方向相同,匀强电场的电场线是一些平行的等间距的平行线.【典型例题解析:】一、电荷守恒、库仑定律的理解1、两个完全相同的金属球接触后,所带正、负电荷先"中和"然后"平均分配"于两球.分配前后正、 负电荷之和不变.2、当求两个导体..球间的库仑力时,要考虑电荷的重新分布,例:当两球都带正电时,电荷相互非斥而使 电荷主要分布于两球的外侧,此时r 将大于两球球心间的距离.3、库仑定律是长程力,当r →0时,带电体不能看成质点,库仑定律不再适用.4、微观粒子间的库仑力远大于它们之间的万有引力,当计算微观粒子间的相互作用时可忽略粒子间的万有引力5、计算库仑力时,先将电荷量的绝对值代入进行计算,然后根据电性来判断力的方向.【例1】 两个半径相同的金属小球,带电量之比为1∶7,相距为r (可视为点电荷),两者相互接触后再放回原来 的位置上,则相互作用力可能为原来的 ( ) A.47 B. 37 C. 97 D. 1671、如图6-1-1,A 、B 是两个完全相同的带电金属球,它们所带的电荷量分别为+3Q 和+5Q ,放在光滑绝缘的水 平面上..若使金属球A 、B 分别由M 、N 两点以相等的动能相向运动,经时间0t 两球刚好发生接触,然后两球 又分别向相反方向运动.设A 、B 返回M 、N 两点所经历的时间分别为1t 、2t .A .21t t >B .21t t <C .021t t t <=D .021t t t >=二、与电场力相关的力学综合的问题电场力可以和其它力平衡,也可以和其它力一起产生加速度,因此这类问题实质上仍是力学问题,仍是按力学问题的基本思路来解题,只不过多了一个电场力而已,特别是带电体之间的库仑力由于是一对相互作用力,因而考虑孤立带电体之间相互作用的过程时,一般可考虑用动量守恒;动能与电势能之和守恒来处理. 【例2】 如图6-1-2,在真空中同一条直线上的A 、B 两点固定有电荷量分别为+4Q 和-Q 的点电荷. ① 将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置,可以使它在电场力作用下保持静止? ② 若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止,那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷?电荷量是多大?【例3】如图6-1-3,在光滑绝缘水平面上有三个质量都是m 的相同小球,彼此间的距离都是l , A 、B 电荷量都是+q .给C 一个外力F ,使三个小球保持相对静止共同加速运动. 求:C 球的带电性和电荷量;外力F 的大小.2、两根绝缘细线分别系住a 、b 两个带电小球,并悬挂在O 点,当两个小球静止时, 它们处在同一水平面上,此时βα<,如图所示6-1-5,现将两细线同时剪断, 在某一时刻( )A .两球仍处在同一水平面上B .a 球水平位移大于b 球水平位移C .a 球速度小于b 球速度D .a 球速度大于b 球速度 三、电场与电场线场强是矢量,叠加遵循平行四边形定则,场强的叠加是高考的热点,是本节的重点,需要重点突破. 电场线是认识和研究电场问题的有利工具,必须掌握典型电场的电场线的分布,知道电场线的切线方向与场强方向一致,其疏密可反映场强大小.清除对电场线的一些错误认识. 【例4】等量异种点电荷的连线和中垂线如图6-1-6示,现将一个带负电的 检验电荷先从图中的a 点沿直线移动到b 点,再从b 点沿直线移动到c)A .所受电场力的方向不变B .所受电场力的大小恒定C .b 点场强为0,电荷在b 点受力也为0D .在平面内与c 点场强相同的点总共有四处 3、如图6-1-8,M 、N 为两个等量同种电荷,在其连线的中垂线上的P 点(离O 点很近)放一静止的点电荷q (负电荷),不计重力,下列说法中正确的是( )A .点电荷在从P 到O 的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大B .点电荷在从P 到O 的过程中,加速度越来越小,速度越来越大C .点电荷运动到O 点时加速度为零,速度达最大值图6-1-2 图6-5- 1图6-1-3 图6-5- 1图6-1-5 图6-5- 1 图6-1- 6图6-1-8 图6-5-1D .点电荷越过O 点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到粒子速度为零 四、如何运用场强的三个表达式分析问题1、定义式F E q=:适用一切电场,E 与试探电荷q 的电荷量及所受电场力F 无关,与试探电荷是否存在无关.2、决定式2Q E k r=:只适应于真空中的点电荷,E 由场源电荷Q 及研究点到场源电荷的距离r 有关.3、关系式:U E d=;只适应于匀强电场,d 是指场中两点沿电场线方向上的距离.【例5】如图示6-1-10,带电小球A 、B 的电荷分别为Q A 、Q B ,OA=OB ,都用长L 的丝线悬 挂在O 点.静止时A 、B 相距为d .为使平衡时AB 间距离减为d /2,可采用以下哪些方法 A .将小球B 的质量都增加到原来的2倍 B .将小球B 的质量增加到原来的8倍 C .将小球B 的电荷量都减小到原来的一半D .将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B 的质量增加到原来的2倍4、使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片开.下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况, 正确的是( )5、如图6-1-12,带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况.一带电粒子从A 运动到B ,在电场中运A .若粒子是从A 运动到B ,则粒子带正电;若粒子是从B 运动到A ,则粒子带负电 B .不论粒子是从A 运动到B ,还是从B 运动到A ,粒子必带负电C .若粒子是从A 运动到B ,则其加速度变大D .若粒子是从B 运动到A ,则其速度减小6、如图6-1-13,一电子在某一外力作用下沿等量异种电荷的中垂线由A →O →B匀速飞过,电子重力不计,则电子所受电场力的大小和方向变化情况是A .先变大后变小,方向水平向左B .先变大后变小,方向水平向右C .先变小后变大,方向水平向左D .先变小后变大,方向水平向右【学生课后练习题:】1、带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用,能分别完成以下两种运动:① 在电场线上运动,A B C D图6-1-10图6-1-12②A. 一个带正电的点电荷形成B. 一个带负电的点电荷形成C. 两个分立的带等量负电的点电荷形成D. 两块平行、带等量异号电荷的无限大平板形成 2、在同一电场中的A 、B 、C 三点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电荷量和它所受电场力的函数图象 如图6-1-14,则此三点的场强大小E A 、E B 、E C 的关系是 ( ) A .E A >E B >E C B .E B >E A >E C C .E C >E A >E B D .E A >E C >E B3、如图6-1-15,三个完全相同的金属小球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上.a 和c 带正电,b 带负电.a 所带电荷量的大小比b 的小.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中的一条来表示,它应是( B )A. 1FB. 2FC. 3FD. 4F4、A 、B 是某"点电荷"产生的电场中的一条电场线,若在某点释放一初速为零的电子,电子仅受电场力作用, 并沿电场线从A 运动到B ,其速度随时间变化的规律如图6-1-16.则( )A .电场力B A F F < B .电场强度B A E E =C .该点电荷可能带负电D .该点电荷一定在B 点的右侧 5、如图6-1-17, A 、B 为两个带异种电荷的质点,且AB 电量之比这1:3,在A 附近有一带电质点P ,只受 电场力作用下从静止开始沿AB 连线向右运动,则它的加速度大小 ( ) A .不断增大 B .不断减小 C .先减小后增大 D .先增大后减小6、如图6-1-18在匀强电场中,有一质量为m ,电量为q 的小球从A 点由静止释放,运动轨迹为一直线,该直 线与竖直方向的夹角为θ,那么匀强电场的场强大小具有 ( ) A .唯一值,q m g θtan B .最大值,qm g θtanC .最小值,qm g θsin D .最大值,q m g7、用两根等长的细线各悬一个小球,并挂于同一点,已知两球质量相等,当它们 带上同种电荷时,相距L 而平衡,如图6-1-19.若使它们的带电量都减少一图6-1-15图6-1-17图6-1-18图6-1-14图6-1-16A .大于L /2B .等于L /2C .小于L /2D .等于L8、两个正点电荷Q 1=Q 和Q 2=4Q 分别置于固定在光滑绝缘水平面上的A 、B 两点,A 、B 两点相距L , 且A 、B 两点正好位于水平放置的光滑绝缘半圆细管两个端点的出口处,如图6-1-20. ⑴ 现将另一正点电荷置于A 、B 连线上靠近A 处静止释放,求它在AB 连线上运动过程中达到最大 速度时的位置离A 点的距离.⑵ 若把该点电荷放于绝缘管内靠近A 点处由静止释放,已知它在管内运动过程中速度为最大时的 位置在P 处.试求出图中PA 和AB 连线的夹角θ.【二、电场能的性质:】1、电势能、电势、电势差、等势面的概念⑴ 电势能:与重力势能一样,电荷在电场中也具有势能,这种势能叫电势能,规定零势点后,电荷在某点的 电势能,等于把它从该点移到零势能位置时静电力所做的功.不同的电荷在同一点所具有的电势能不一样: p E =q ϕ.电势φ:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值叫该点的电势.电势φ的大小与试探电荷大 小无关. 定义式:ϕ=P E qV =1J/C意义:电场中某一点的电势在数值等于单位电荷在那一点所具有的电势能.相对性:某点的电势与零电势点的选取有关.通常取无限远或大地的电势为零.图6-1-19Q 2Q 1PA BO θ图6-1-20 图6-5-1标量性:电势只有大小,没有方向,但有正、负之分,这里正负只表示比零电势高还是低.电场线也可 判定电势高低:沿着电场线方向,电势越来越低.等势面:即电势相等的点构成的面.电场线与等势面垂直.并由电势 高 的等势面指向电势 低 的等势 面.沿等势面移动电荷,电场力不做功.电势差U :电场中两间电势之差,也叫电压.AB U =A B ϕϕ-,ABU =BA U -.2、电场力做功① 静电力做功的特点:在电场中确定的两点间移动电荷时,它的电势能的变化量是确定的,移动电荷时电场 力做的功也是确定的,和重力做功一样,与路径无关(只与这两点间电势差有关).② 电场力做功与电势能改变的关系:静电力做正功,电势能减小,电势能转化为其它形式的能量;静电力做 负功,电势能增加,其它形式的能转化为电势能.静电力做的功等于电势能的减少量: AB W =PA PB E E -=()A B q ϕϕ-=A B qU 或A B A B W U q=3、匀强电场中电势差与电场强度的关系匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离........的乘积.AB U Ed = 或 A B U E d=注意: ① 上式只适用于匀强电场. ② d 是沿场方向上的距离.【典型例题解析:】一、静电力做功及电势差、电势能的计算方法: 静电力做功与路径无关,只与初末位置有关.计算方法:⑴ 用功的定义式W =FS cos θ来计算(F 为恒力,仅适用于匀强电场中).⑵ 用“静电力做的功等于电势能的减少量”来计算,即AB W =PA PB E E -=q(φA -φB )=A B qU 适用于任何电场.但A B W 、A B U 均有正负,要带符号进行运算. ⑶ 用由动能定理计算.【例1】 将一正电荷q =1×10-5C 从无穷远处移向电场中M点,电场力做功为6.0×10-5J ,若将一个等量的负电荷从电场中N 点移向无穷远处,电场力做功为7.0×10-5J ,则 ⑴ M 、N 两点的电势φm 、φn 之间关系正确的是( )A .φm <φn <0B .φn <φm <0C .φn <φm <0D .φm >φn >0⑵ NM 两点间电势差为.⑶ 正电荷在M 点的电势能为.负电荷在M 点的电势能.1、如图所示,匀强电场的方向水平向右.一个质量为m ,电荷量为+q 的小球, 以初速度v 0从a 点竖直向上射入电场中,小球通过电场中的b 点时速度为 2v 0,方向恰好水平向右.由此可以判定 ⑴ a 、b 两点间的电势差是 ( ) A.22o mv qB.23o m v qC.232o m v qD.22o m v q⑵ 从a 到b,该电荷的电势能是增加了还是减少了 ;改变了多少.⑶ 该匀强电场的电场强度E 等于 .⑷ 粒子沿场强方向前进的距离为 . 竖直上升高度为 .二、电场中电势、电势能高低的判定 1、根据场源电荷判断(取无穷远为0势点)离场源正电荷越近:电势越高(电势大于0),正检验电荷的电势能q φ越大,负检验电荷的电势能q φ越小. 离场源负电荷越近:电势越低(电势小于0),正检验电荷的电势能q φ越小,负检验电荷的电势能q φ越大. 2、根据电场线判断电势、电场力做功判断电势能顺着电场线的方向,电势一定依次降低,与放入场中的检验电荷的正、负无关.而电势能q φ则与q 有关. 电场力对(正、负)电荷做正功,该电荷的电势能一定减少,由φP E q=知当q 为正时,电势φ亦减小,当q 为负时,电势φ反而增加.【例2】如图6-2-2,固定在Q 点的正点电荷的电场中有M 、N 两点,已知MQ <NQA .若把一正的点电荷从M 点沿直线移到N 点,则电场力对该电荷做正功,电势能减少B .若把一正的点电荷从M 点沿直线移到N 点,则该电荷克服电场力做功,电势能增加C .MN 两点由于没在同一条电场线上,因而无法比较其电势高低D .若把一负的点电荷从M 点沿直线移到N 点,再从N 点沿另一路径移回到M 点,则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的功,电势能不变【例3】如图6-2-3,在粗糙绝缘的水平面上固定一点电荷Q ,在M 点无初速释放一带有恒定电量的小物块, 小物块,在Q 的电场中运动到N 点静止,则从M 点运动到NA 、小物块所受电场力逐渐减小B 、小物块具有的电势能逐渐减小C 、M 点的电势一定高于N 点的电势D 小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功2、a 、b 中为竖直向上的电场线上的两点,一带电粒子在a 点由静止释放,沿电场线向上运动,到b 点时恰好速度为零,下列说法正确的是 ( )ab 2v 0v 0 E图6-2-1图6-2-3图6-2-2A .带电粒子在a 、b 两点所受的电场力都是竖直向上的B .a 点的电势比b 点的电势高C .带电粒子在a 点的电势能比在b 点的电势能小D .a 点的电场强度比b 点的电场强度大三、电场线、等势面、运动轨迹的综合问题① 电场线的切线方向为该点的场强方向,电场线的疏密表示场强的大小. ② 电场线互不相交,等势面也互不相交. ③ 电场线和等势面互相垂直.④ 电场线的方向是电势降低的方向,而且是降低最快的方向.⑤ 电场线密的地方等差等势面密,电场强度越大;等差等势面密的地方电场线也密. ⑥ 而轨迹则由力学性质来决定,即轨迹总是向合外力所指的方向弯曲. 【例4】图6-2-4中A 、B 、C 、D 是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知A 、B 、C三点的电势分别为φA =15 V ,φB =3 V ,φC =-3 V ,由此可得D 点电势φD =____ V.试画出电场线的方向?【例5】如图6-2-6,虚线a 、b 、c 代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即U ab = U bc ,实线 为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P 、Q 是这条轨迹上的两点,据此可知 A .P 点电势高于Q 点电势 B .带电质点在P 点具有的电势能比在Q 点具有的电势能大 C .带电质点通过P 点时的动能比通过Q 点时大 D .带电质点通过P 点时的加速度比通过Q 点时大3、如图6-2-7,在P 和Q 两处固定着等量异号的点电荷+q 和-q ,B 为其联结的中点,MN 为其中垂线,A 和C 为中垂线上的两点,E 和D 是P 、Q 连线上的两点,则( )A .A 、B 、C 三点点势相等 B .A 、B 、C 三点场强相等C .A 、B 、C 三点中B 点场强最大D .A 、B 、C 、D 、E 五点场强方向相同4、如图6-2-8,把电量为-5×10-9C 的电荷,从电场中的A 点移到B 点,其电势能___(选填“增大”、“减图6-2-7图6-2-8 图6-5- 1CADB图6-2-4图6-2-6小”或“不变”);若A 点的电势φA =15V ,B 点的电势φB =10V ,则此过程中电场力做的功为____J . 5、带电粒子M 只在电场力作用下由P 点运动到Q 点,在此过程中克服电场力做了2.6×10-4J 的功.则( ) A .M 在P 点的电势能一定小于在Q 点的电势能 B .P 点的场强小于Q 点的场强C .P 点的电势一定高于Q 点的电势D .M 在P 点的动能一定大于它在Q 点的动能【学生课后练习题:】1、某一匀强电场的电场线如图6-2-9,把一正电荷从B 点移到A 点.关于这个过程 中电场力做功的正负及A 、B)A .电场力做正功,B 点的电势高于A 点 B .电场力做正功,A 点的电势高于B 点C .电场力做负功,B 点的电势高于A 点D .电场力做负功,A 点的电势高于B 点2、如图6-2-10,实线为电场线,虚线为等势线,且AB =BC ,电场中的A 、B 、C 三点的场强分别为E A 、E B 、E C , 电势分别为A ϕ、B ϕ、C ϕ,AB 、BC 间的电势差分别为U AB 、U BC ,则下列关系中正确的有 A .A ϕ>B ϕ>C ϕ B .E C >E B >E A C .U AB <U BC D .U AB =U BC3、如图6-2-11,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负检验电荷在这个电场中只受电场力作用的运动轨迹, a 、b 为轨迹上的两点,以下判断正确的是: ( ) A .电荷从a 到b 加速度减小 B .b 处电势能大,电势较高C .由于电场线的方向未知,故电荷所受电场力方向不知D .电荷在b 处速度比a 处小4、空气中的负离子对人的健康极为有益.人工产生负氧离子的方法最常见的是电晕放电法,如图6-2-12, 一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电,电压达5000V 左右,使空气发生电离,从而产生负氧离子 (O 3-)排出,使空气清新化,针状负极与环形正极间距为5mm ,且视为匀强电场,电场强度为E ,电场对负氧 离子的作用力为F ,则( )A 、E =103N/C ,F =1.6×10-16N B 、E =106N/C ,F =1.6×10-16N图6-2-10 图6-5- 1图6-2-12 图6-5- 1图6-2-9图6-2-13图6-2-14图6-2-11C 、E =103N/C ,F =1.6×10-13ND 、E =106N/C ,F =1.6×10-13N5、静电场中,带电粒子在电场力作用下从电势为φa 的a 点运动至电势为φb 的b 点.若带电粒子在a 、b 两点 的速率分别为v a 、v b ,不计重力,则带电粒子的比荷q /m ,为 ( )A .22a b b a ϕϕ--v vB .22b a b a ϕϕ--v v C .222()a b b a ϕϕ--v v D .222()b a b aϕϕ--v v 6、图6-2-13中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面 3的电势为0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过a 、b 点时的动能分别为26eV 和5eV . 当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8eV )A 、8eVB 、13eVC 、20eVD 、34eV7、如图6-2-14,在y 轴上关于o点对称的A 、B 两点有等量同种点电荷+Q ,在x 轴上C 点有点电荷-Q 且CO =OD ,∠ADO =60A. O 点电场强度为零B. D 点电场强度为零C. 若将点电荷+q 从O 移向C ,电势能增大D. 若将点电荷-q 从O 移向C ,电势能增大8、如图6-2-15,处于同一条竖直线上的两个点电荷A 、B 带等量同种电荷,电荷量为Q ;G 、H 是它们连线的 垂直平分线.另有一个带电小球C ,质量为m 、电荷量为+q (可视为点电荷),被长为l 的绝缘轻细线悬挂于 O 点,现在把小球C 拉起到M 点,使细线水平且与A 、B 处于同一竖直面内,由静止开始释放,小球C 向下运 动到GH 线上的N 点时刚好速度为零,此时细线与竖直方向上的夹角θ=30º.试求: ⑴ 在A 、B 所形成的电场中,MN 两点间的电势差,并指出M 、N 哪一点的电势高.⑵ 若N 点与A 、B 两个点电荷所在位置正好形成一个边长为x 的正三角形,则小球运动到N 点瞬间, 轻细线对小球的拉力F T (静电力常量为k ).【三、电容器 静电现象的应用:】1、电容器:⑴ 任何两个彼此绝缘而又相距很近的导体都可以构成电容器.⑵ 把电容器的两个极板分别与电池的两极相连,两个极板就会带上等量异种电荷.这一过程叫电容器的充电. 其中任意一块板所带的电荷量的绝对值叫做电容器的带电量;用导线把电容器的两板接通,两板上的电荷C AMO θ BNGH 图6-2-15将发生中和,电容器不再带电,这一过程叫做放电.2、电容:⑴ 电容器所带的电量Q 跟两极板间的电势差U 的比值,叫做电容器的电容,用符号C 表示. ⑵ 定义式:C =QU,若极板上的电量增加ΔQ 时板间电压增加ΔU ,则C =Q U V V .⑶ 单位:法拉,符号:F ,与其它单位的换算关系为:1F =106F m =1012pF⑷ 意义:电容是描述电容器储存电荷本领大小的物理量,在数值上等于把电容器两极板间的电势差增加 1V 所增加的电量.3、平行板电容器:⑴ 一般说来,构成电容器的两个导体的正对面积S 越大 ,距离d 越小,这个电容器的电容 就越大;两个导体间电介质的性质也会影响电容器的电容.⑵ 表达式:板间为真空时:C =4skd p ,插入介质后电容变大r e 倍:C =4r s kde p ,k 为静电力常数, r e 称为相对(真空)介电常数. 说明:QC U=是电容的定义式,它在任何情况下都成立,式中C 与Q 、U 无关,而由电容器自身结构决定. 而4r s C kde p =是电容的决定式,它只适用于平行板电容器,它反映了电容与其自身结构S 、d、r e 的关系.4、静电平衡状态下的导体:⑴ 处于静电平衡下的导体,内部合场强处处为零.⑵ 处于静电平衡下的导体,表面附近任何一点的场强方向与该点的表面垂直. ⑶ 处于静电平衡下的导体是个等势体,它的表面是个等势面. ⑷ 静电平衡时导体内部没有电荷,电荷只分布于导体的外表面.导体表面,越尖的位置,电荷密度越大,凹陷部分几乎没有电荷.5、尖端放电:导体尖端的电荷密度很大,附近电场很强,能使周围气体分子电离,与尖端电荷电性相反的离子 在电场作用下奔向尖端,与尖端电荷中和,这相当于使导体尖端失去电荷,这一现象叫尖端放电.如高压线 周围的“光晕”就是一种尖端放电现象,避雷针做成蒲公花形状,高压设备应尽量光滑分别是生活中利用、 防止尖端放电.6、静电屏蔽:处于电场中的空腔导体或金属网罩,其空腔部分的合场强处处为零,即能把外电场遮住,使内部 不受外电场的影响,这就是静电屏蔽.如电学仪器的外壳常采用金属、三条高压线的上方还有两导线与地相 连等都是静电屏蔽在生活中的应用.【典型例题解析:】一、处理平行板电容器相关量的变化分析进行讨论的依据主要有三个:⑴ 平行板电容器的电容4r s C kde p =∝r s de ,⑵ 平行板电容器内部是匀强电场E =Ud; ⑶ 电容器所带电量Q =CU 或Q C U =V g V 【例1】如图6-3-1的电路中,电容器的两极板始终和电源相连,若将两极板间 的距离增大,电路中将出现的情况是(A. 有电流流动,方向从a 顺时针流向bB. 有电流流动,方向从b 逆时针流向aC. 无电流流动D. 无法判断1、平行板电容器保持与直流电源两极连接,充电完毕后,两极板间的电压是U ,充电荷量为Q ,两极板间场强为E ,电容为C ,如果电容器充电完毕后与电源断开.将两板间距离减小,引起变化情况是A .Q 变大B .C 变大C .E 不变D .U 变小二、带电粒子在平行板电容器内部运动和平衡的分析:【例2】平行板电容器两板间有匀强电场,其中有一个带电液滴处于静止, 如图6-3-2A. 将电容器的下极板稍稍下移;B. 将电容器的上极板稍稍下移;C. 将S 断开,并把电容器的下极板稍稍向左水平移动;D. 将S 断开,并把电容器的上极板稍稍下移。

高二物理选修3-1第一章《静电场》复习提纲

高二物理选修3-1第一章《静电场》复习提纲

高二物理选修3-1第一章《静电场》复习提纲一、知识要点 1.电荷 电荷守恒 2.元电荷:e= 。

3.库仑定律:F = 。

4.电场及电场强度定义式:E = ,其单位是 。

5.点电荷的场强:E = 。

6.电场线的特点:7.静电力做功的特点:在电场中移动电荷时,电场力所做的功只与电荷的_____ 有关8.电场力做功与电势能变化的关系:电荷从电场中的A 点移到B 点的过程中,静电力所做的功与电荷在两点的电势能变化的关系式___________________。

9.电势能:电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移到_________位置时所做得功。

通常把_________的电势能规定为零。

10.电势ϕ: 14.电势差U : 公式:AB U = 。

电势差有正负:AB U = -BA U 。

11.电势与电势差的比较:A B BA B A AB U U ϕϕϕϕ-=-=,12.等势面:电场中 的各点构成的面叫等势面。

17.等势面的特点:13.匀强电场中电势差与电场强度的关系: E = 。

14.电容:定义公式U Q C =。

注意C 跟Q 、U 无关,kdS C r πε4=。

15.带电粒子的加速(1)运动状态分析:带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场,受到的电场力与运动方向在同一直在线,做 运动。

(答案:匀加(减)速直线)(2)用功能观点分析:粒子动能的变化量等于静电力对它所做的功(电场可以是______电场或_______电场)。

若粒子的初速度为零,则:_________,v =__________;若粒子的初速度不为零,则:____________,v =______________。

16.带电粒子的偏转(限于匀强电场)(1)运动状态分析:带电粒子以速度v 0垂直于电场线方向飞入匀强电场时,受到恒定的与初速度方向_____的电场力作用而做__________运动。

(垂直,匀变速曲线)(2)粒子偏转问题的分析处理方法类似于_______的分析处理,沿初速度方向为______________运动,运动时间t =______________.沿电场力方向为______________运动,加速度a =______________.离开电场时的偏移量y =______________离开电场时的偏转角tan θ=______________。

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高二物理关于静电的知识点静电是物体表面的电荷不平衡所产生的现象,它在我们的日常生活中起着重要的作用。

下面将介绍高二物理中关于静电的几个重要知识点。

一、静电的产生与传递
1. 静电的产生方式
静电主要通过摩擦、接触和感应三种方式产生。

摩擦产生静电是指当两种物质由于摩擦而发生电荷转移,其中一个物体获得正电荷,另一个物体获得负电荷。

接触传递静电是指当带有电荷的物体接触到另一个物体时,电荷会传递给该物体。

感应产生静电是指当带电物体附近存在另一个物体时,带电物体会诱导对方产生相反电荷。

2. 静电的传递方式
静电可以通过导体和非导体传递。

导体是指能够自由传导电荷的物质,如金属。

当导体与带电物体接触时,导体上的电荷会迅速分布并最终达到平衡。

非导体是指电荷不能自由传导的物质,如塑料、橡胶等。

在非导体中,静电只能通过接触和感应方式传递。

二、静电的测量与性质
1. 静电的测量单位——库仑
物体带有的电荷量可以通过库仑来表示,其符号为C。

库仑是国际单位制中的电荷单位,1库仑等于1安培(A)的电流在1秒(s)内所带的电量。

2. 静电的性质
静电有三个基本性质:相互吸引和相互排斥、电场和电势能、电荷守恒定律。

相互吸引和相互排斥:带有不同电荷的物体之间会相互吸引,而带有相同电荷的物体之间会相互排斥。

电场和电势能:带有电荷的物体周围会形成电场,该电荷在电场中会具有电势能。

电荷守恒定律:封闭系统中,电荷的总量不会改变,只能通过传递和转移方式存在。

三、静电的应用
1. 静电喷涂
静电喷涂技术利用电荷的排斥性质,将带有静电的颗粒喷涂到物体表面上。

静电使颗粒在喷涂过程中更加均匀地覆盖物体,并可以提高附着力和涂层的质量。

2. 静电除尘
静电除尘是一种利用静电吸附和电场排斥的原理,将粉尘颗粒吸附在带有静电的表面上,从而达到过滤和清除空气中的粉尘、细菌等物质的目的。

3. 静电防护
静电防护主要应用于防止静电产生的危害。

在医院手术室、电子厂等场所,通过合理的静电导电装置,可以有效地防止静电对设备的损坏和人身安全的威胁。

四、静电的安全注意事项
1. 避免长时间摩擦
长时间的摩擦会产生大量的静电,容易引发火花甚至火灾。

所以在使用塑料、橡胶等非导体材料时,要尽量减少摩擦时间。

2. 防止高电压触电
高电压的静电会对人身安全造成威胁,因此在操作带电设备或
接触带电物体时,要注意戴防静电手套和穿防静电鞋等防护措施。

3. 合理放置静电设备
静电设备要远离易燃物质,并尽量安装在通风良好的地方,以
减少静电引起的安全隐患。

总结:
通过以上知识点的了解,我们可以更加深入地理解和认识静电
的产生、传递和应用。

在日常生活和实践中,我们应该正确对待
静电,并遵守相应的安全措施,以确保自身的安全和设备的稳定
运行。

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