《静电场》概念公式总结
《静电场》概念公式总结

《静电场》概念公式总结一求静电力1库仑定律(1) 适用于真空中两个点电荷之间(2)计算时不带正负号。
(2) 方向:沿二者连线,同斥异吸。
2 F=qE(1) 适用于匀强电场(2)计算时不带正负号。
(2) 正电荷受力方向与场强方向相同,负电荷受力方向与场强方向相反。
二求电场强度的大小1 场强的定义式:E=F/q(1) 适用于任何电场(2)计算时不带正负号。
(3)q指的是试探电荷所带的电荷量。
(4)场强E的大小与F、q无关,只由电场本身决定。
2 点电荷的场强:(1)适用于真空中点电荷形成的电场(2)计算时不带正负号。
(3)场强E的大小与场源电荷Q,距Q的距离有关。
距场源电荷越近的位置,场强越大。
3 场强与电势差的关系 E=U/d(1)适用于匀强电场,但对于非匀强电场可以定性分析 (2)计算时不带正负号。
1(3)d指的是A、B两点间沿电场方向的距离。
4 在电场线分布图中,线的疏密代表场强的大小。
线密则场强强,线疏则场强弱。
三判断电场的方向1已知电荷在电场中受力情况场强E的方向与正电荷受力方向相同,与负电荷受力方向相反。
2 已知场源电荷的情况正电荷产生的电场:场强方向由正电荷指向无穷远处。
即沿半径向外。
负电荷产生的电场:场强方向由无穷远处指向负电荷,即沿半径向里。
3在电场线分布图中某点的场强方向即该点的切线方向。
4在等势面分布图中电场线垂直于等势面,由电势高的等势面指向电势低的等势面。
5 电场强度的方向即电势降落最快的方向。
四求静电力做功1 功的定义式:w=FLcosα(1) 适用于恒力做功,即在匀强电场中。
(2) 计算时不带正负号(3) 做功的正负看位移(速度)方向与力的方向。
钝角做负功,锐角做正功,垂直不做功。
2 静电力做功与电势能的关系:(1) 适用于任何电场。
(2)计算时带正负号2(2) 静电力做正功,电势能减小。
减小的电势能等于静电力做的功。
静电力做负功,电势能增加。
增加的电势能等于克服静电力做的功。
高中物理静电场知识点总结及题型分析

xx 电场一、静电场公式汇总1、公式计算中的q、©的要求电场中矢量(电场力F、电场E)的运算:q代绝对值电场中标量(功W电势能Ep、电势差UAB电势©)的运算:q、© xx、负2、公式:(1) 点电荷间的作用力:F=kQ1Q2/r2(2) 电荷共线平衡:( 3)电势© A:© A= EpA /q (© A电势二EpA电势能/ q检验电荷量;电荷在电场中某点的电势能与电荷量的比值跟试探电荷无关)( 4)电势能EpA:EpA=© A q( 5)电场力做的功WABW=F d =F S COSB =EqdWA R EpA- EpBWA B UAB q (电场力做功由移动电荷和电势差决定,与路径无关)(6)电势差UAB:UAB=© A—© B (电场中,两点电势之差叫电势差)UAB= WAB / q (WA电场力的功)U= E d (E数值等于沿场强方向单位距离的电势差)(7)电场强度EE=F/q (任何电场);(点电荷电场);(匀强电场)(8)电场力:F=E q (9)电容:(10)平行板电容器:3、能量守恒定律公式(1)、动量定理:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化.公式:F合t = mv2 —mv1 (解题时受力分析和正方向的规定是关键)动量守恒定律:相互作用的物体系统, 如果不受外力, 或它们所受的外力之和为零, 它们的总动量保持不变. (研究对象:相互作用的两个物体或多个物体)公式:m1v1 + m2v2 = m1 v1 '+ m2 v2'2)能量守恒(1)动能定理:(动能变化量=1/2 mv22-1/2 mv12)F合s对地c°s 1 2 2一mv mv 2 t oW( W2 L 1 2 2 -mv mv2 t o(2)能量守恒定律:系统(动能+重力势能+电势能)4、力与运动(动力学公式)xx第二定律:(1)匀速直线运动:受力运动(2)匀变速直线运动:受力(缺)运动⑴(s)(vt)(a)(3)类平抛运动:仅受电场力;;复合场速度位移水平方向竖直方向偏移量速度偏向角的正切:若加速电场:电场力做功,,则(y、与m q无关)示波管的灵敏度:y/U2二L2/4dU1圆周运动:绳子、单轨恰好通过最高点:;;杆、双轨最高点:如图所示,从静止出发的电子经加速电场加速后,进入偏转电场.若加速电压为U l、偏转电压为U2,要使电子在电场中的偏移距离y增大为原来的2倍(在保证电子不会打到极板上的前提下),可选用的方法有」--------------------------------------------------------- =J-A .使U i减小为原来的1/2 ;B .使U2增大为原来的2倍;C .使偏转电场极板长度增大为原来的 2 倍;D .使偏转电场极板的间距减小为原来的1/2考点名称:带电粒子在电场中的加速(一)、带电粒子在电场中的直线运动(1)如不计重1力,电场力就是粒子所受合外力,粒子做直线运动时2的要求有:①对电场的要求:或是匀强电场,或不是匀强电场但电场的电场线有直线形状。
怎样理清《静电场》中的主要公式及相互关系

怎样理清《静电场》中的主要公式及相互关系本文将高中物理《静电场》章节的一些主要公式、概念及它们之间的相互关系,用法等进行了梳理,主要包含电场强度、电场力做功、电势能、电势、电势差等概念及它们之间的相互关系。
一些高二学生刚接触静电场章节时,往往对这些概念理解不透,所涉及的公式及相互关系、哪些需代入符号、哪些不代符号等理解不透,本文可以帮助您将这些公式、相互关系及用法等好好整理下,力争在不看书本的情况下,能把这些知识点都理清。
本文适合高二、高三学生学习参考。
各版本教材对静电场章节的知识讲解,都遵循人类对静电场的认知过程,由浅入深,逐步将这些知识呈现给学者。
作为一名学生,在学习时也可按照教材的思路学习整理,具体思路如下:认识电荷由电荷间的作用力出发,定义电场强度,由静电力做功的特点,引入电势能的概念,进而引入电势的概念,再到电势差,再回到电势差与静电力做功的关系,电势差与电场强度的关系,电势与电场的关系等,这些概念理解的先后顺序可按如下简图所示进行:另加上电容器、电容相关的知识,带电粒子在电场中的运动则是动力学知识、功能知识、曲线运动知识等的综合运用。
下面将前述方法涉及到的物理量及相关公式用相关示意图展示出来:公式⑴:即库仑定律,自然规律,两点电荷间相互作用力的决定式。
使用时各量一般只代入大小,电荷量取绝对值,静电力的方向另外判断;F=k q1q2r2⑴公式⑵:电场强度的定义式,电场强度E与电场力F,试探电荷电荷量q均无关,由电场本身决定,适用所有电场。
使用时各量取绝对值,电场强度方向另外判断;E=Fq⑵公式⑶:点电荷场强的决定式,仅适用点电荷周围电场强度的计算,使用时各量取绝对值,电场强度方向另外判断;E=k Qr2⑶电荷静电力电场强度静电力做功电势能电势电势差公式⑷:电场力(静电力)做功的计算式,该式来源于恒力做功的计算式,因此用法与公式W=F∙l∙cosα相同,适用于恒力做功,或者说匀强电场对电荷做功的计算,有正、负值,使用时q、E、l取绝对值,功W的正负由cosα决定;W=qE∙l∙cosα⑷公式⑸:功能关系——静电力做功等于电势能减少量,应注意各量角标的先后关系,均有正负值,适用所有电场。
静电场公式总结

静电场公式总结
另:以上公式标量不带符号,矢量带符号;其中做功,电势,电势差为标量;库仑力F, 电场强度为矢量。
电容
定义式:
决定式:
1电容器是一种能够储存电量的装置,同一
电容器的
U
Q
为一定值,这个定值只与电容
器本身相关,表示电容器容纳电荷的本领,
我们把这个定值叫做电容(字母C表示);
2. S为板间正对面积,d为平行板电容器之
间的距离。
重点区别电场和电场线:(重点内容)
电场是电荷周围客观存在的特殊物质,电场会对电场中的电荷有力的作用。
电场线是为了方便描述电场而假想出来的一天天带箭头的线,可以是直线也可以是曲线。
它是假想出来的客观事实不存在。
电场线的特点:1.电场线上某电的切线方向表示场强E的方向(而正电荷所受的电场力F方向与场强E的方向相同,负电荷所受电场力F方向与场强E的方向相反);2.电场线的疏密程度代表电场的强弱,电场线越密集说明场强E越大,越稀疏说明场强E越小;
3.沿着电场线的方向电势逐渐降低;
4.等势线或等势面垂直于电场线;
5.电场线不相交不相切不闭合;
6.电场线出发于正电荷指向无穷远处或出发于无穷远处指向负电荷或出发于正电荷指向负电荷。
U
Q
C=
kd
S
C
π
ε
4
=。
静电场常用公式总结

静电场常用公式总结[静电场]1、库仑定律1212320011ˆ44q q q q F r r r rπεπε== 真空中的介电常数) C m N (1085.8221120---⨯=ε2、点电荷电场的强度r rq q F E ˆ4200πε== (r ˆ为单位位矢) 点电荷系的电场叠加∑==n i i E E 1连续带电体的场强20ˆ4dq E dE r rπε==⎰⎰ (线电荷dl dq λ=面电荷ds dq σ=体电荷dV dq ρ=)3、E 通量:通过电场中某一曲面的电场线条数。
通过任意曲面S 的E 通量:⎰⎰⋅==ΦS Se S d E dS E θcos 闭合曲面上的电通量⎰⋅=Φs e S d E (从闭合曲面内净穿出的电场线条数)4、真空中的高斯定理∑⎰=⋅ii s q S d E 01ε ①电荷在闭合曲面以外:穿入曲面的电场线条数等于穿出曲面的电场线条数0=⋅=Φ⎰Se S d E ②闭合面上的场强是空间所有电荷产生的,并非仅由闭合面内的电荷产生③n 个点电荷在高斯面内,m 个点电荷在高斯面外:⎰∑∑⎰⋅+=⋅=Φ==S n i m j j i S e S d E E S d E )(11∑∑===+=n i i n i i q q 10100εε)5、静电场的环路定理0LE dl ⋅=⎰ (静电场力的功与路径无关)6、电势能⎰⎰∞∞∞⋅=+⋅=aa a l d E q W l d E q W 00(0=∞W )电场中某点的电势能等于将0q 从该点移至电势能零点时,电场力所作的功(若选b 点为电势能零点:⎰⋅=b a a l d E q W 07、电势⎰∞⋅==a a a l d E q W U 0 电势差b a ab U U U -=⎰⎰∞∞⋅-⋅=b a l d E l d E ⎰⋅=b al d E 电场力的功ab b a ab U q U U q W 00) (=-=8、点电荷电场的电势r q r U 04) ( πε=点电荷系电场的电势∑=i i r q U 04πε 连续分布电荷电场⎰=Vr dq U 04πε9、电场强度在直角坐标系中的分量:z U E y U E x U E z y x ∂∂-=∂∂-=∂∂-=,,[静电场中的导体和电介质]1、静电平衡时,导体表各点的电荷面密度与表面场强的大小成正比0εσ=E2、孤立导体的电容U Q C = 真空中孤立导体球的电容R U Q C 04πε==电容器的电容Uq U U q C B A ∆=-= 平行板电容器的电容0r S C d εε=圆柱形电容器的电容A B r R R l U q C ln 20επε=∆=球形电容器的电容AB B A r R R R R U qC -=∆=επε04 3、电容器的串联∑∑===i ii i C q V q U C 11 并联∑∑===ii AB i i AB C U q U q C4、分子固有电偶极矩:l q p =电位移矢量P E D +=0ε5、介质中的高斯定理:在任何静电场中,通过任意闭合曲面的电位移矢量的通量等于该曲面所包围的自由电荷的代数和∑⎰=⋅i sq S d D 对于各向同性的电介质:E D ε=(r 0εεε=介电常数)6、电容器的电能QU CU C Q W 21212122e ===7、平行板电容器的电场能量密度:εε22e 212121D DE E w ===平行板电容器电场的能量:。
第六章 静电场 基本公式

电场能的性质
一、几个基本概念的比较:
场强
电势
电势差
电势能
电场力
电场力功
E A、 A、 U AB、EPA、 FA、 WAB
① 标量
A、U AB、EPA、WAB ,矢量有 E A、FA 。
②与检验电荷无关的有 电场与检验电荷共有的是
EA、 A、U AB EPA、FA、WAB
, 。
③具有相对性,正负与零点选择有关的是:
做功6×10-6 J,下列说法正确的是 (
A.B、C两点的电势差UBC=3 V B.A点的电势高于B点的电势
BDΒιβλιοθήκη )C.负电荷由C点移到A点的过程中,电势能增加
D.该电场的场强为1 V/m
7、如图所示, 固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种
电荷的点电荷,电荷量均为Q,其中A带正电荷,B带负电荷,D、C是 它们连线的垂直平分线,A、B、C三点构成一边长为d的等边三角 形.另有一个带电小球E,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷),被 长为L的绝缘轻质细线悬挂于O点,O点在C点的正上方.现在把小 球E拉到M点,使细线水平绷紧且与A、B、C处于同一竖直面内,并 由静止开始释放,小球E向下运动到最低点C时,速度为v.已知静电 力常量为k,若D点的电势为零,试求:
D
) D
A.电场强度方向由A指向B
B
B.电场强度方向由D指向C
C.粒子到达B点时动能最大 D.粒子到达D点时电势能最小
A
C
6、 如图,匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,
∠ABC=∠CAB=30°,BC=2 m,已知电场线平行于△ABC所
在的平面,一个带电荷量q=-2×10-6 C的点电荷由A移到B的 过程中,电势能增加了1.2×10-5 J,由B移到C的过程中电场力
高中物理-静电场

七静电场一、基本概念和规律1.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,与它们之间距离的二次方成反比,作用力的方向在两点电荷的连线上。
(2)公式:F=k Q1Q2r2,式中的k=9×109 N·m2/C2,叫静电力常量。
(3)适用条件:点电荷且在真空中。
2.电场、电场强度(1)电场:电场是电荷周围存在的一种物质,电场对放入其中的电荷有力的作用。
静止电荷产生的电场称为静电场。
(2)电场强度①定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F与它的电荷量的比值。
②公式:E=F q。
(3)矢量性:规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向。
(4)叠加性:如果有几个静止电荷在空间同时产生电场,那么空间某点的电场强度是各场源电荷单独存在时在该点所产生的电场强度的矢量和。
3.点电荷电场强度的计算式(1)设在场源点电荷Q形成的电场中,有一点P与Q相距r,则P点的电场强度E=k Qr2。
(2)适用条件:真空中的点电荷形成的电场。
4.电场线的用法(1)利用电场线可以判断电场强度的大小电场线的疏密程度表示电场强度的大小。
同一电场中,电场线越密集处电场强度越大。
(2)利用电场线可以判定电场强度的方向电场线的切线方向表示电场强度的方向。
(3)利用电场线可以判定场源电荷的电性及电荷量多少电场线起始于带正电的电荷或无限远,终止于无限远或带负电的电荷。
场源电荷所带电荷量越多,发出或终止的电场线条数越多。
(4)利用电场线可以判定电势的高低沿电场线方向电势是逐渐降低的。
(5)利用电场线可以判定自由电荷在电场中受力情况、移动方向等先由电场线大致判定电场强度的大小与方向,再结合自由电荷的电性确定其所受电场力方向,再分析自由电荷移动方向、形成电流的方向等。
5.电场的叠加(1)电场叠加:多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷单独在该处所产生的电场强度的矢量和。
(2)运算法则:平行四边形定则。
知识点总结静电场

知识点总结静电场1. 静电力静电场是由静止电荷或者电荷在互相静止的情况下产生的。
当两个电荷之间存在一定的距离时,它们之间就会产生静电力,即库仑力。
库仑定律描述了两个电荷之间的静电力与它们之间距离的平方成反比,与它们电荷量的乘积成正比。
数学表示为:\[F = k \frac{q_1 q_2}{r^2}\]其中,\(F\)为静电力,\(q_1\)和\(q_2\)分别为两个电荷的电荷量,\(r\)为它们之间的距离,\(k\)为真空介质中的电场常量,其值为\(8.9875 \times 10^9 N m^2/C^2\)。
2. 电场强度在静电力的基础上可以引入电场的概念,电场是指空间中的每一点所受的静电力。
电场的强度用电场强度矢量表示,通常用\(E\)表示。
电场强度的定义为单位正电荷在电场中所受的力。
在均匀电场中,电场强度是一个常量,可用以下公式表示:\[E = \frac{F}{q}\]其中,\(F\)为单位正电荷所受的力,\(q\)为单位正电荷的电荷量。
3. 电势电势是电场的另一个重要概念,它描述了电场中单位正电荷所具有的电势能。
在静电场中,电场强度与电势之间存在一定的关系。
在电场中沿某一方向移动单位正电荷,单位正电荷所具有的电势能的增加量称为电势差。
电场中某一点的电势与该点所受的力之间存在一种直观的联系。
电场中任意一点\(A\)的电势定义为单位正电荷从无穷远处移到该点时所做的功。
其数学表达式为:\[V_A = \frac{W_{A\to\infty}}{q}\]其中,\(V_A\)为点\(A\)的电势,\(W_{A\to\infty}\)为从无穷远处移到点\(A\)所做的功。
4. 高斯定律高斯定律是描述电场的重要定律之一,它表明了电场强度与通过任意闭合曲面的总电通量之间的关系。
高斯定律对问题的简化和求解提供了更便利的方法。
它表示为:\[\oint \vec{E} \cdot \vec{dS} = \frac{1}{\varepsilon_0} Q_{enc}\]其中,\(\vec{E}\)是电场强度,\(\vec{dS}\)是曲面元素,\(\varepsilon_0\)是真空中的介电常数,\(Q_{enc}\)是曲面内的电荷总量。
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《静电场》概念公式总结
一求静电力
1库仑定律
(1)适用于真空中两个点电荷之间(2)计算时不带正负号。
(2)方向:沿二者连线,同斥异吸。
2F=qE
(1)适用于匀强电场(2)计算时不带正负号。
(2)正电荷受力方向与场强方向相同,负电荷受力方向与场强方向相反。
二求电场强度的大小
1场强的定义式:E=F/q
(1)适用于任何电场(2)计算时不带正负号。
(3)q指的是试探电荷所带的电荷量。
(4)场强E的大小与F、q无关,只由电场本身决定。
2 点电荷的场强:
(1)适用于真空中点电荷形成的电场(2)计算时不带正负号。
(3)场强E的大小与场源电荷Q,距Q的距离有关。
距场源电荷越近的位置,场强越大。
3 场强与电势差的关系E=U/d
(1)适用于匀强电场,但对于非匀强电场可以定性分析
(2)计算时不带正负号。
(3)d指的是A、B两点间沿电场方向的距离。
4 在电场线分布图中,线的疏密代表场强的大小。
线密则场强强,线疏则场强弱。
三判断电场的方向
1已知电荷在电场中受力情况
场强E的方向与正电荷受力方向相同,与负电荷受力方向相反。
2已知场源电荷的情况
正电荷产生的电场:场强方向由正电荷指向无穷远处。
即沿半径向外。
负电荷产生的电场:场强方向由无穷远处指向负电荷,即沿半径向里。
3在电场线分布图中
某点的场强方向即该点的切线方向。
4在等势面分布图中
电场线垂直于等势面,由电势高的等势面指向电势低的等势面。
5 电场强度的方向即电势降落最快的方向。
四求静电力做功
1 功的定义式:w=FLcosα
(1)适用于恒力做功,即在匀强电场中。
(2)计算时不带正负号
(3)做功的正负看位移(速度)方向与力的方向。
钝角做负功,锐角做正功,垂直不做功。
2静电力做功与电势能的关系:
(1)适用于任何电场。
(2)计算时带正负号
(2)静电力做正功,电势能减小。
减小的电势能等于静电力做的功。
静电力做负功,电势能增加。
增加的电势能等于克服静电力
做的功。
3 静电力做功与电势差的关系:W AB=qU AB
(1)适用于任何电场。
(2)计算时带正负。
4动能定理:合外力做功等于动能的变化量。
W电+W其他=Ek1-Ek2 (1)适用于任何电场。
(2)计算时带正负。
五求电势能(注意:电势能具有相对性。
)
1 Eq A=WA∞
电荷在某点的电势能等于把该电荷从该点移到无穷远处,静电力做的功。
(1)适用于任何电场。
(2)计算时带正负。
2Eq A=q·φA
电荷在某点的电势能等于该电荷所带的电荷量与该点电势的乘积。
(1)适用于任何电场。
(2)计算时带正负。
3判断电势能的变化
由静电力做功来判断
(1)静电力做正功,电势能减小。
减小的电势能等于静电力做的功。
(2)静电力做负功,电势能增加。
增加的电势能等于克服静电力做的功。
六求电势(注意:电势具有相对性。
)
1 电势的定义式:
(1)适用于任何电场。
(2)计算时带正负。
2电势差。
(1)适用于任何电场。
(2)计算时带正负
3在电场线分布图中,沿电场线电势降低。
七求电势差
1电势差的定义:。
(1)适用于任何电场。
(2)计算时带正负
(3)U BA=-U AB U AB+U BC=U AC
2电势差和静电力做功的关系:U AB=W AB/q
(1)适用于任何电场。
(2)计算时带正负。
(2)U AB的大小与W AB、q无关,只由电场中两点的位置决定。
4电势差与场强的关系:U AB=Ed
(1)适用于匀强电场,但对于非匀强电场可以定性分析(2)计算时不带正负号。
八电容
1 电容的定义式:
(1)计算时不带正负号。
(2)注意:电容C的大小与Q、U无关。
2 平行板电容器:。