静电场基础知识归纳复习

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高中物理:静电场知识点归纳

高中物理:静电场知识点归纳

高中物理:静电场知识点归纳一、电荷及电荷守恒定律1. 元电荷、点电荷(1) 元电荷:e=1.6×10-19C,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同。

(2) 点电荷:当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时,可以将带电体视为点电荷。

2. 静电场(1) 定义:存在于电荷周围,能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。

(2) 基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。

3. 电荷守恒定律(1) 内容: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。

(2) 起电方式:摩擦起电、接触起电、感应起电。

(3) 带电实质:物体带电的实质是得失电子。

二、库仑定律1. 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,与它们的距离的二次方成反比。

作用力的方向在它们的连线上。

2. 表达式:,式中k=9.0×109N·m2/C2,叫静电力常量。

3. 适用条件:真空中的点电荷。

三、电场强度、点电荷的场强1. 定义:放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值。

2. 定义式:3. 点电荷的电场强度:真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度:4. 方向:规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向。

5. 电场强度的叠加:电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和,遵从平行四边形定则。

四、电场线1. 定义:为了形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向,在电场中画出一些曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致,曲线的疏密表示电场的强弱。

2. 特点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.五、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.六、电势能、电势1. 电势能(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。

大学物理静电场知识点总结

大学物理静电场知识点总结

大学物理静电场知识点总结1. 电荷的根本特征:〔1〕分类:正电荷〔同质子所带电荷〕,负电荷〔同电子所带电荷〕〔2〕量子化特性〔3〕是相对论性不变量〔4〕微观粒子所带电荷总是存在一种对称性2.电荷守恒定律:一个与外界没有电荷交换的孤立系统,无论发生什么变化,整个系统的电荷总量必定保持不变。

3.点电荷:点电荷是一个宏观*围的理想模型,在可忽略带电体自身的线度时才成立。

4.库仑定律:表示了两个电荷之间的静电相互作用,是电磁学的根本定律之一,是表示真空中两个静止的点电荷之间相互作用的规律121212301214q q F r r πε= 5.电场强度:是描述电场状况的最根本的物理量之一,反映了电场的基0F E q =6.电场强度的计算:〔1〕单个点电荷产生的电场强度,可直接利用库仑定律和电场强度的定义来求得〔2〕带电体产生的电场强度,可以根据电场的叠加原理来求解〔3〕具有一定对称性的带电体所产生的电场强度,可以根据高斯定理来求解〔4〕根据电荷的分布求电势,然后通过电势与电场强度的关系求得电场强度7.电场线:是一些虚构线,引入其目的是为了直观形象地表示电场强度的分布〔1〕电场线是这样的线:a .曲线上每点的切线方向与该点的电场强度方向一致b .曲线分布的疏密对应着电场强度的强弱,即越密越强,越疏越弱。

〔2〕电场线的性质:a .起于正电荷〔或无穷远〕,止于负电荷〔或无穷远〕。

b .不闭合,也不在没电荷的地方中断。

c .两条电场线在没有电荷的地方不会相交8. 电通量:φ=⋅⎰⎰e s E dS〔1〕电通量是一个抽象的概念,如果把它与电场线联系起来,可以把曲面S 的电通量理解为穿过曲面的电场线的条数。

〔2〕电通量是标量,有正负之分。

9.高斯定理:ε⋅=∑⎰⎰s S 01E dS i (里)q〔1〕定理中的E 是由空间所有的电荷〔包括高斯面内和面外的电荷〕共同产生。

〔2〕任何闭合曲面S 的电通量只决定于该闭合曲面所包围的电荷,而与S 以外的电荷无关10.静电场属于保守力:静电场属于保守力的充分必要条件是,电荷在电场中移动,电场力所做的功只与该电荷的始末位置有关,而与其经历的路径无关。

静电场知识点(完整版)

静电场知识点(完整版)

第一章静电场1.1电荷·摩擦起电的原理:电子从一个物体上转移到了另一个物体上·自由电子的含义·离子的含义·金属导电的原理:正离子在自己的平衡位置上振动,自由电子在金属中穿梭(绝缘体不含自由电子)·静电感应:当一个带电体靠近导体时,由于电荷中的相互吸引和排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一侧带同号电荷******1.2**1.32.1*点电荷是一种理想化的物理模型;*当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时,可以将带电体视为点电荷.***验电器与静电计的结构与原理玻璃瓶内有两片金属箔,用金属丝挂在一根导体棒的下端,棒的上端通过瓶塞从瓶口伸出.如果把金属箔换成指针,并用金属做外壳,这样的验电器又叫静电计.注意金属外壳与导体棒之间是绝缘的.不管是静电计的指针还是验电器的箔片,它们张开角度的原因都是同种电荷相互排斥的结果..3.1电场·概念:电场是存在于电荷周围的一种物质,静电荷产生的电场叫静电场.**电荷间的相互作用是通过电场实现的.电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用.·电荷之间通过电场相互作用的规律:A 产生的场对 B 作用;B 产生的场对A 作用3.2电场强度·物理意义:表示电场的强弱和方向.·定义:电场中某一点的电荷受到的电场力F 跟它的电荷量q 的比值叫做该点的电场强度.·定义式:E=F单位:N/C=V/mq***标矢性:电场强度是矢量,正电荷在电场中某点受力的方向为该点电场强度的方向3.3点电荷的电场电场强度的叠加·点电荷的电场 E =kQ(注意方向和正负电荷的不同情况)r 2·电场叠加:电场强度的叠加遵从平行四边形定则.·均匀带电球壳(体)外部的电场:E =kQ(r 是球心到该点的距离)r 23.4电场线·定义:为了直观形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向,在电场中画出一系列的曲线,使曲线上各点的切线方向表示该点的电场强度方向,曲线的疏密表示电场强度的大小.·特点:(1)电场线从正电荷或无限远处出发,终止于负电荷或无限远处;(2)电场线在电场中不相交;(3)在同一电场里,电场线越密的地方场强越大;(4)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向;(5)沿电场线方向电势逐渐降低;(6)电场线和等势面在相交处互相垂直.***几种典型电场的电场线3.5匀强电场·定义:电场中各个点电场强度的大小相等,方向相同·电场线的特点:电场线平行,电场线密度均匀(间隔相等的平行线)·举例:带等量异号电荷的一对平行金属板,两板间距很近,除边缘部分外,均为匀强电场4.1电场力做功的特点·在电场中移动电荷时,电场力做功与路径无关,只与初末位置有关,电场力做功与重力做功相似.·在匀强电场中,电场力做的功W=Eqd,其中 d 为沿电场线方向的位移.4.2**4.3***4.4③电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面.④等差等势面越密的地方电场强度越大;反之越小.⑤任意两等势面不相交.****电势是描述电场本身的能的性质的物理量,由电场本身决定,而电势能反映电荷在电场中某点所具有的电势能,由电荷与电场共同决定.5.1 电势差·电荷 q 在电场中 A 、B 两点间移动时,电场力所做的功 W AB 跟它的电荷量 q 的比值,叫做A 、B 间的电势差,也叫电压.公式:U AB =W AB .单位:伏(V). q·电势差与电势的关系:U AB =φA -φB ,电势差是标量,可以是正值,也可以是负值,而且有 U AB =-U BA .·电势差 U AB 由电场中 A 、B 两点的位置决定,与移动的电荷 q 、电场力做的功 W AB 无关,与6.1 ·Ed ,7.1 7.2 7.3 7.4 8.1 充电:使电容器带电的过程,充8.2 8.3 平行板电容器的电容·平行板电容器的电容与正对面积成正比,与介质的介电常数成正比,与两板间的距离成 反比.·决定式:C = εr S ,k 为静电力常量.4πkd Q ****C = 适用于任何电容器,但 C = εr S 仅适用于平行板电容器.U 4πkd8.4常用电容器9.1带电粒子的加速·带电粒子在电场中加速若不计粒子的重力,则电场力对带电粒子做的功等于带电粒子动能的增量.(1)在匀强电场中:W=qEd=qU=1m v2-1m v 0 2或F=qE=qU=ma.2 2 d(2)在非匀强电场中:W=qU=1m v2-1m v0 2.9.22.考(2)带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或有明确的暗示以外,一般都不能忽略重力.9.3示波管的原理。

静电场知识归纳

静电场知识归纳

一、静电场基本公式归纳1.(矢量)静电力F:F=qE(适用一切电场)F=k q1q2r2(适用于真空,点电荷)2.(矢量)场强E: E=Fq(适用一切电场、定义式,E大小与二者没有关系)E=k Qr2(决定式,适用于真空,点电荷)E=U ABd(适用匀强电场,d为沿电场线方向上的距离)(标量)电势ᵩ:ᵩ=E pq(定义式,ᵩ大小与二者没有关系)ᵩA =U AB (B点为零电势点)(标量)电势能Ep :E p=qᵩE pA=WA∞(无限远处为零电势能点)(标量)电势差U AB :U AB=ᵩA−ᵩB(适用一切电场)U AB=W ABq(适用一切电场)U AB=Ed(适用匀强电场,d为沿电场线方向上的距离,正负要判断)(标量)静电力做功W AB :W AB=qU AB(适用一切电场)W AB=E PA−E PBW AB=−∆E PW AB=qEd(适用匀强电场,d为沿电场线方向上的距离,正负要判断)二、电场的叠加在几个点电荷共同形成的电场中,某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和,这叫做电场的叠加原理。

三、电场线1、电场线:为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线,曲线的疏密程度表示场强的大小,曲线上某点的切线方向表示场强的方向。

2、电场线的特征1)、电场线密的地方场强强,电场线疏的地方场强弱2)、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷,孤立的正电荷(或负电荷)的电场线止无穷远处点3)、电场线不会相交,也不会相切4)、电场线是假想的,实际电场中并不存在5)、电场线不是闭合曲线,且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系3、几种典型电场的电场线1)正、负点电荷的电场中电场线的分布特点:a 、离点电荷越近,电场线越密,场强越大b 、以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向不同。

2)、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布特点:a 、沿点电荷的连线,场强先变小后变大b 、两点电荷连线中垂面(中垂线)上,场强方向均相同,且总与中垂面(中垂线)垂直c 、在中垂面(中垂线)上,与两点电荷连线的中点 0等距离各点场强相等。

静电场知识点总结归纳

静电场知识点总结归纳

静电场知识点总结一、点电荷和库仑定律1.如何理解电荷量、元电荷、点电荷和试探电荷?(1)电荷量是物体带电的多少,电荷量只能是元电荷的整数倍.(2)元电荷不是电子,也不是质子,而是最小的电荷量数值,电子和质子带有最小的电荷量,即e=1。

6×10-19 C,是密立根通过油滴实验测定的。

(3)点电荷要求“线度远小于研究范围的空间尺度”,是一种理想化的模型,对其带电荷量无限制.(4)试探电荷要求放入电场后对原来的电场不产生影响,且要求在其占据的空间内场强“相同”,故其应为带电荷量“足够小”的点电荷.2.库仑定律(1)适用条件:真空中的点电荷(2)库仑力的方向:同种电荷相互排斥,为斥力;异种电荷相互吸引,为引力.二、库仑力作用下的平衡问题1.分析库仑力作用下的平衡问题的思路(与以往的受力分析一样,不过多了个电场力)(1)确定研究对象.如果有几个物体相互作用时,要依据题意,适当选取“整体法”或“隔离法”,一般是先整体后隔离.(2)对研究对象进行受力分析.有些点电荷如电子、质子等可不考虑重力,而尘埃、液滴等一般需考虑重力.具体视题目要求来定.(3)列平衡方程(F合=0或F x=0,F y=0,即水平和竖直方向合力分别为0).2.三个自由点电荷的平衡问题(1)条件:三个点电荷放置于于一条直线上,且接触面光滑不固定,有如下结论(2)规律:“三点共线"—-三个点电荷分布在同一直线上;“两同夹异”——正负电荷相互间隔;“两大夹小”——中间电荷的电荷量最小;“近小远大”-—中间电荷靠近电荷量较小的电荷.三、场强的三个表达式的比较及场强的叠加电场为矢量,叠加需要平行四边形定则。

四、对电场线的进一步认识1.点电荷的电场线的分布特点(1)离点电荷越近,电场线越密集,场强越强.(2)若以点电荷为球心作一个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向各不相同.2.等量异种点电荷形成的电场中电场线的分布特点(1)两点电荷连线上各点,电场线方向从正电荷指向负电荷.(2)两点电荷连线的中垂面(线)上,场强方向均相同,且总与中垂面(线)垂直.在中垂面(线)上到O点等距离处各点的场强相等(O为两点电荷连线的中点).(3)关于O点对称的两点A与A′,B与B′的场强等大、同向.3.等量同种点电荷形成的电场中电场线的分布特点(1)两点电荷连线中点O处场强为零.(2)中点O附近的电场线非常稀疏,但场强并不为零.(3)在中垂面(线)上从O点到无穷远,电场线先变密后变疏,即场强先变大后变小.(4)两点电荷连线中垂线上各点的场强方向和该直线平行.(5)关于O点对称的两点A与A′,B与B′的场强等大、反向.五、电势高低及电势能大小的比较方法1.比较电势高低的几种方法(1)沿电场线方向,电势越来越低,电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面.注意:电势降低最快的方向是电场线的方向(2)判断出U AB的正负,再由U AB=φA-φB,比较φA、φB的大小,若U AB>0,则φA>φB,若U AB<0,则φA <φB.,即看U AB的下角标。

高中物理《静电场》知识梳理

高中物理《静电场》知识梳理

高中物理《静电场》知识梳理
1. 静电场的基本概念和性质
静电场指的是由于空间中静止电荷所形成的电场。

其性质包括场强、电势、电势能等。

2. 静电场的电场强度
静电场的电场强度表示了单位正电荷在某一点处所受的电场力,其大小受到电荷量和距离的影响。

电场强度的方向与电荷正负有关。

3. 静电场的电势差和电势
电势差指的是两点之间移动单位电荷所需要做的功,而电势则是在某一点的电势差。

电势差和电势的计算可以利用库仑定律和高斯定理。

4. 静电场的电荷分布
在静电场中,电荷分布对于场强和电势分布都有影响。

主要包括均匀带电球面、均匀带电球体、均匀带电棒、均匀带电平板等情况。

5. 静电场的高斯定理
高斯定理可以用来计算电场强度、电势和电势能。

它表明了通过某一闭合曲面的场线束数与该曲面所包含的电荷量成正比,与曲面的形状无关。

6. 静电场的电势能
电势能指的是静电场中电荷所具有的势能,它的大小与电荷量、
电势差和位置有关。

静电场中的电势能可以用来计算电荷的移动和相互作用。

7. 静电场与导体
静电场中的导体可以影响场强和电势分布。

在外场作用下,导体表面的电荷会分布在表面上,而内部则是均匀的。

在导体内部,电场强度为零,电势分布为恒定值。

高中物理《静电场》知识点归纳归纳归纳总结(超详细)

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一、静电场的基本概念1. 静电场是由静止电荷产生的场,它是描述电荷之间相互作用的一种物理量。

2. 静电场的性质:静电场是保守场,即电荷在静电场中移动时,其电势能的变化量与路径无关,只与初末位置有关。

3. 静电场的强度:静电场的强度表示电荷在静电场中所受力的强度,用符号E表示,单位是牛顿/库仑(N/C)。

二、电场强度与电势1. 电场强度E是描述静电场力的大小和方向的物理量,它的方向是正电荷在静电场中所受力的方向。

2. 电势V是描述静电场力做功能力的物理量,它的单位是伏特(V)。

3. 电场强度与电势的关系:电场强度E等于电势V在空间中的梯度,即E=dV/dr。

三、高斯定律1. 高斯定律是描述静电场与电荷分布之间关系的物理定律,它指出通过任意闭合曲面的电通量等于该闭合曲面内部电荷量的代数和除以真空中的电常数ε0。

2. 高斯定律的数学表达式:∮E·dA=Q/ε0,其中∮表示对闭合曲面进行积分,E是电场强度,dA是闭合曲面上的微小面积元,Q是闭合曲面内部的总电荷量,ε0是真空中的电常数。

四、电容与电容器1. 电容C是描述电容器储存电荷能力的物理量,它的单位是法拉(F)。

2. 电容器的储能公式:W=1/2CV^2,其中W是电容器储存的能量,C是电容,V是电容器两端的电压。

3. 电容器的串联和并联:电容器的串联和并联可以改变电容器的总电容,串联时总电容减小,并联时总电容增大。

五、电场线与电势线1. 电场线:电场线是用来形象地表示电场强度和方向的曲线,它的切线方向即为电场强度的方向。

2. 电势线:电势线是用来形象地表示电势分布的曲线,它的切线方向即为电势梯度的方向。

3. 电场线与电势线的关系:电场线总是从正电荷出发,指向负电荷,而电势线则从高电势区域指向低电势区域。

六、导体与绝缘体1. 导体:导体是电荷容易通过的物质,如金属、石墨等。

2. 绝缘体:绝缘体是电荷不容易通过的物质,如橡胶、玻璃等。

3. 静电平衡:当导体处于静电平衡状态时,导体内部的电场强度为零,导体表面上的电荷分布均匀。

静电场知识点(图表版)

静电场知识点(图表版)

第一章静电场一、基本公式二、带电粒子在电场中的运动(1)平衡问题:静止或匀速直线运动mg=Eq(电场力与重力的平衡)(2)带电粒子在电场中的加速问题:E ∥v 0 (不计重力)(3)带电粒子在电场中的偏转问题: E ⊥v 0 (不计重力)处理方法:类平抛运动①垂直电场线的方向(水平):速度为v 0匀速直线运动②平行电场线的方向(竖直):初速度为0的匀加速直线运动在偏转电场中,在竖直方向: 粒子的加速度 2F Eq U qa m m md===设类平抛的水平距离x若能飞出电场水平距离为L ,若不能飞出电场则水平距离为x飞行的时间:tLt x t ==① (从正中央进入)能飞出电场则:y ≤d/2 ② (从边缘进入)能飞出电场则:y ≤d竖直方向:221at y = 匀加速运动 ③v 0 y U d竖直方向:分速度: at v y=④出电场时速度的偏角:0tan v v y =θ ⑤合速度:220y v v v += ⑥由①②③④⑤可得:飞 行 时间:t=L/v O 竖直分速度:02mdv qLU v y =侧向偏移量:d mv qL U y 20222= 偏向角:Lyd mv qL U 21tan 202==θ(4)带电粒子先在加速电场U 1中加速后,再进入偏转电场U 2用:2'2'L L L y y +=可求'y飞 行 时间:t=L/v O 侧向偏移量:dU L U y 1224=屏上偏移量:y'=d U L L L U 124)2('+ 偏向角:dU LU 122tan =θ【小结】(1)一束粒子中各种不同的粒子的运动轨迹相同,即:不同粒子的侧移量y ,偏向角θ都相同。

(2)飞越偏转电场的时间t 不同,此时间与加速电压U 1、粒子电量q 、质量m 有关。

附1:知识网络附1:重力场与电场的比较。

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一、物体带电的本质: 1. 任何物体都是由原子组成的,而原子由原子核、核外电子组成,原子核是正电荷,核外电子是负电荷,所以可以说任何物体上都带有电荷,只是当物体所带的正电荷量与负电荷量相等的时候,对外不显电性,我们就称之为物体不带电。

当物体所带的正电荷量与负电荷量不等的时候,即有了多余的正电荷或者多余的负电荷,我们就说物体带电了,称其为“带电体”,或者直接称之为“电荷”。

2. 那么为什么原本中性的物体会变成“带电体”呢研究发现,原子核外的电子是容易失去或者得到的。

当物体失去电子的时候,相当于有了多余的正电荷而带正电,当物体得到电子的时候,就有了多余的负电荷而带负电。

可见,物体带电的本质就是电子的得与失。

二.起电方法:使物体带上电,叫做起电。

常见的起电方法有三种,介绍如下。

1. 摩擦起电:这是最简单的起电方法,任何两个物体相互摩擦,都会同时带上等量异种电荷。

两个物体比较,相对容易失去电子的物体将带正电,相对容易得到电子的物体将带上等量的负电。

玻璃棒与丝绸摩擦时,玻璃棒带正电,丝绸带负电。

硬橡胶棒与毛皮摩擦时,硬橡胶棒带负电,毛皮带正电。

摩擦起电的本质是电子从一个物体转移到另一个物体。

2. 接触带电:一个不带电的导体接触带电体时,就会带上电,叫做接触起电。

若不带电的物体A 接触正的带电体B 时,物体A 上的电子就会转移到物体B 上,从而物体A 就失去了电子而带了正电,而物体B 得到了电子,原本缺少的电子数目就少了一些。

表现为所带的正电少了一些。

若不带电的物体A 接触负的带电体C 时,物体C 的一部分电子就转移到物体A 上,从而物体A 就带上了负电。

可见,接触带电的本质也是电子从一个物体转移到另一个物体。

3. 感应起电:一个不带电的导体靠近带电体时,导体两端将出现等量异种电荷。

出现的电荷叫做感应电荷。

感应起电的本质是电子从导体的一端移到另一端三. 衡量带电体所带电荷量的多少的物理量叫做电量。

国际单位是库仑,简称库,符号C ,如:电子所带电量为C 19-106.1⨯- ,质子所带电量为C 19-106.1⨯,氦原子核所带电量为C C 1919-102.3106.12-⨯=⨯⨯。

依据起电本质可以推断出:物体所带的电量要么等于电子或质子所带的电量,要么等于电子或质子所带电量的整数倍.关于这一结论不仅从理论上可以推断,更可以利用实验证明。

物理学家密立根测量了大量的油滴所带的电量,发现每个油滴带电量都有一个公因数,这个公因数就是×10-19库仑.这个公因数应该是电荷量的基数,所以将这个数叫做元电荷.可以作为电荷量的单位,氦原子核所带电量为2个元电荷. 结合理论可知,这个数其实就是电子所带的电量。

当初电子的电量就是这样知道的。

不带电的导 + 两端出现 感应电荷++【例1】一带电金属球带×10-10 C 正电,则该金属球 电子(填“得”或“失”)个数为:解:金属球带正电,所以是“失去”电子,个数为91910100.1106.1106.1⨯=⨯⨯==--e q n 个 【例2】有三个完全一样的金属球A 、B 、C ,A 带电量为+Q ,B 带电量为-4Q ,C 不带电,现将C 与B 接触一下,再与A 接触一下后移开,最后C 带电量是多少解:两个球接触后带电量将重新分配,分配的比例关系与两个带电体的材质以及外表面有关,完全一样的球电量将均分。

C 与B 接触,CB 总电量为-4Q ,两球均分后,C 球带电量为-2Q 。

C 再与A 接触,CA 总电量为:-2Q+Q=-Q ,两球均分后C 球带电量为2-Q 四.库仑定律1.内容:真空中两个点电荷之间的静电力与它们电量的乘积成正比,与它们之间的距离平方成反比,作用力的方向在它们的连线上2.表达式:F=221rq kq 静电力常量229/100.9c m N k ⋅⨯= 适用条件:真空中、点电荷3. 建立过程:天才的物理学家库仑利用类比猜测的方法,提出:电荷之间相互作用规律应该跟物体之间的万有引力相类似,同时又提出了点电荷这个理想模型,排除了电荷在带电体上分布情况对相互作用力的影响,然后又用控制变量法来验证,自己还制作了精巧的库仑扭秤,终于得出了库仑定律。

4.点电荷:忽略了大小的带电体。

(1)当带电体自身的线度远远小于带电体之间的距离时,带电体的大小对所研究的问题几乎没有影响,可以将其看成点电荷(2)均匀带电的球体也可以看成点电荷【例3】关于点电荷的说法,正确的是( CDE )A .只有体积很小的带电体,才能作为点电荷B .点电荷一定是电量很小的电荷C. 当带电体本身的大小和电荷的分布对带电体之间的静电作用力没有影响或几乎没有 影响时,就可以将他们看成点电荷 D .均匀带电球体,可以将它作为电荷集中在球心的点电荷处理 E .研究电子如何绕着原子核旋转时,可将原子核看成点电荷F .研究原子核的内部结构时,可将原子核看成点电荷【例4】 两个半径均为1cm 的导体球,分别带上+Q 和-3Q 的电量,两球心相距90cm ,相互作用力大小为F ,现将它们碰一下后,放在两球心间相距3cm 处,则它们的相互作用力大小变为 A .300F B .1200F C .900F D .无法确定 ( )正确答案D 。

这两个球体之间的距离跟半径差不太多,不能看成点电荷,所以无法计算 【例5】如图, 三个小球都带电,绝缘丝线竖直,A 、B 之间的距离小于B 、C 之间的距离,则三个球的带电情况为( )A . A 、B 一定带异种电 B. A 、C 一定是同种电荷B. B 的电量最小 D. C 的电量最大 【解析】以B 为研究对象,可知A 、C 两电荷的关系:悬绳竖直,说明A 对B 的静电力和C 对B 的静电力大小相等,方向相反,所以A 、C 必须是同种电荷,且根据22BC C B AB B A r Q kQ r Q Q k =⋅⋅ 可知:Q C >Q A 。

以A 为研究对象,可知B 、C 两电荷的关系:B 对A 的静电力和C 对A 的静电力大小相等,方向相反,所以B 、C 必须是异种电荷,且根据22AC C A AB B A r Q kQ r Q Q k =⋅⋅ 可知:Q C >Q B 。

以C 为研究对象,可知B 、A 两电荷的关系:B 对C 的静电力和A 对C 的静电力大小相等,方向相反, 所以B 、A 必须是异种电荷, 且根据22BC C B AC CA r Q kQ r Q Q k =⋅⋅ 可知:Q A >Q B 。

即:两边的必是同种电荷,中间的和两边的必是异种电荷,中间的电量最小,两边距中间电荷距 离远者电量最大】 正确答案ABCD【例6】氢原子核外电子的轨道半径为r ,电子质量为m ,电量为e ,求电子绕核运动的周期. 解:静电力充当向心力 222r e k r V m = 得mr k e V = 所以kmr e r V r T ππ22== 【例7】如图,两球A 、B 分别带电+q 和-q ,质量分别为M 1和M 2 ,用绝缘丝线悬挂,两段绳中的张力T A 和T B 的大小分别是多大两段绳长均为L (两电荷可看成点电荷)解: 整体所受外力只有两个:系统的重力、最上面的绳子的拉力系统平衡:T A =(M 1+M 2 )g【说明】1. 求T A 可选AB 组成的整体为研究对象,此时两球之间的静电力是内力,A 、B 之间的绳子上的力也属于内力。

2. 正因为此,求T B 必须用隔离法,可将B 隔离出来。

根据库仑定律得: 22Lq k F =电 B 物体受力如图: A CB T BF 电根据平衡条件: g M F T B 2=+电 解得:222Lq k g M T B -= 【例8】A 、B 两带电小球,电荷量分别为q A 、q B ,两球可以看做点电荷,用绝缘不可伸长的细线如图悬挂,静止时A 、B 两球处于同一水平面.已知A 球质量为3kg ,带电量q A =6100.2-⨯+C ,求OC ,AC ,BC 三条绳的拉力分别是多少及B 球的质量。

解:对A 、B 两球受力分析对A ,有:)N (103310330tan =⨯⨯== g m F A 电 20N 2==电F T A 对B , 有: 30tan 电F g m B = g m T B B 2= 解得:kg 33=B m N 3320=B T 对OC 绳,把A 、B 两球看做整体,所以N 3340)(=+=g m m T B A oc【例9】质量均为m 的三个带电小球A 、B 、C 放置在光滑的水平面上,相邻球间的距离为L,A球带电量q A =+10q; B 球带电量q B =+q.若在C 球上加一个水平向右的恒力F,如图所示,要使三球能始终保持L 的间距向右运动, (1)C 球应该带什么电(2)外力F 为多大解: (1) C 球带负电荷.(2)设系统加速度为a, 则对ABC : F=3ma ①对A:ma L q kq L q kq B A C A =-224 ② 对B: ma L q kq L q kq C B BA =+22 ③联立①②③得 2270L q k F =【说明】1. 由于水平面光滑,且系统有水平向右的外力,所以系统向右加速。

2. 判断C 球的电性,可对球A 进行分析:A 球有方向向右的加速度,根据牛顿第二定律可知,A 所受的合外力必须向右,由于A 、B 两球都带正电,B 对A 的静电力方向向左, 那么只有C 球对A 、的静电力必须是向右的,必须是吸引力,故C 球必须带负电. 3. 由于“保持三个球之间的距离不变”,所以三个球的加速度相同,所以求加速度可用“整体法”。

电场 :是一个概念,是法拉第提出来的。

任何带电体(也叫电荷)都会在自己周围产生一种特殊物质——电场,这种物质是看不见,摸不着的,但是有质量,有能量,有动量,是客观存在的。

一.如果一个带电体在周围产生电场,我们就将这个电荷称为这个电场的场源电荷。

离场源电荷越近的地方,场就越强,离场源电荷越远的地方,场就越弱。

为了定量的比较场中两点场的强弱,引入物理量—— 电场强度1. 电场强度(用E 表示,是一个物理量)①.物理意义:用来描述电场的强弱和方向 ②决定因素:由产生电场的场源电荷决定 ③ 矢量性:电场强度是矢量,电场中某点的电场强度的方向即该点的电场方向了解一个电场,就是对场中任意一点的场强大小方向都很清楚,对场中不同点之间的场强关系都很明了。

反映这种场强分布的一种更形象直观的方法就是电场线。

2. 电场线 :①是假想的,不是客观存在的,也是法拉第提出来的② 电场线的作用:可以形象直观的描述电场电场线的切线方向表示该点的电场强度方向电场线的疏密反映场强的相对大小(线越密处,场强越大)③电场线的特点:从正电荷(或无穷远或大地)出发,终止于负电荷(或无穷远或大地 任何一条电场线都不是闭合的任何两条电场线都不会相交的(当然也不会相切)当场源电荷Q 在自己的周围产生电场后,这个电场是看不见摸不到的,那么怎么知道它的周围有了电场呢这时我们可以拿来一个小电荷q 来检验来试探(故q 被称为检验电荷或者试探电荷),因为:电场的性质之一就是:对处于其中的带电体有力的作用,该力称为电场力。

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