2021届高三物理一轮复习电磁学静电场电场能的性质电势差静电力做功与电势差的关系专题练习

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2021届高三物理一轮复习电磁学静电场电场能的性质电势差静电力做功与

电势差的关系专题练习

一、填空题

1.在电场中把92.010C -?的正电荷从A 点移到B 点,静电力做功71.510J -?,再把这个电荷从B 点移到C 点时,克服静电力做功74.010-?J .求电势差AB U =______、BC U =______、AC U =______、

2.若将一个电量为3.0×10?10C 的正电荷,从零电势点移到电场中M 点要克服电场力做功9.0×10?9J ,则M 点的电势是______ V ;若再将该电荷从M 点移到电场中的N 点,电场力做功1.8×10?8J ,则M 、N 两点间的电势差U MN =______V

3.如图所示为一个点电荷电场的电场线(实线)和等势线(虚线),两相邻等势线间的电势差为4 V ,有一个带电荷量为q 、1.0×10-8C 的负电荷从A 点沿不规则曲线移到B 点,静电力做功为_____ J. 4.细胞膜的厚度约等于800nm、1nm=10-9m ),当膜的内外层之间的电压达0.4V 时,即可让一价钠离子渗透.设细胞膜内的电场为匀强电场,则钠离子在渗透时, 膜内电场强度约为 ________ V/m, 每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于 ____________J.

5.带电量6310C -+?的粒子先后经过电场中的A、B 两点,克服电场力做功,4610J -?,已知B 点的电势为50V ,则:

(1)A、B 两点间的电势差为AB U =_____________、

(2)A 点的电势A ?=_____________、

(3)电势能的变化P E ?=_____________、

(4)把电量为6310C --?的电荷放在A 点,其电势能为P E =_____________、

6.如图是一匀强电场的电场线(未标出方向),电场中有a 、b 、c 三点,a 、b 相距4cm 、b 、c 相距10cm 、ab

与电场线平行,bc 与电场线成60°角.将一个带电荷量为-2×10-8C 的电荷从a 点移到c 点时,电场力做9×10-6J

的正功.则a 、b 间电势差为______V ,匀强电场的电场强度大小为______V /m 、

7.将一个电荷量为10-6 C 的负电荷从电场中的A 点移到B 点,克服电场力做功2×10-6 J .从C 点移到D 点,电场力做功7×10-6 J ,若已知B 点比C 点电势高3 V ,则U DA 、______.

8.如图所示,A、B、C 为方向与纸面平行的匀强电场中的三点,它们的连线组成一直角三角形,且BC=4cm、AB=5cm ,当把电荷量为92.010C --?的点电荷从B 点移到C 点的过程中,电场力做功98.010J -?,而把该点电荷从A 点移到B 点需克服电场力做功98.010J -?,则电场强度的方向为______,场强大小为_____V/m、

9.如图,A 、B 、C 为一条电场线上的三点,以A 点为电势零点,一个质子从A 点移到B 点和C 点静电力分别做功3.2×10-19J 和9.6×10-19J ,则电场线的方向____________、B 、C 两点的电势差UBC 、__________ V.

10.如图所示,将一个电荷量q =+3×10-10C 的点电荷从电场中的A 点移到B 点的过程中,克服电场力做功6×10-9J 。已知A 点的电势为φA =-4V ,则B 点的电势φB =_________V 。 11.在电场中将一个电量为2×10-8C 的电荷缓慢地从A 点移到B 点,外力做功4×10-6J ,从B 点移到C 点,电场力做功4×10-6J ,则AC 两点电势差为_______、

12.如图所示,是一正点电荷电场的电场线,电场中A 、B 两点间的电势差U AB 、200V .电荷量为+6×10-8C 的电荷从A 移到B ,电场力对其做的功为_________J ,其电势能__________(填“增大”、“减小”或“不变”、、

13.匀强电场中有M 、N 、P 三点,连成一个直角三角形, 4cm MN =, 5cm MP =,如图所示,把一个电量为9210C --?的检验电荷从M 点移到N 点,电场力做功9810J -?,从M 点移到P 点电场力做功也是9810J -?.则匀强电场的方向由__________点指向__________点,电场强度大小为__________ N/C .

14.如图所示,电场中某一电场线为直线,A 、B 、C 为电场线上的三个点。将带电荷量81210C q -=-?的

点电荷从B 点移到A 点的过程中,电场力做了W 1=1×10-7J 的功;将带电荷量82110C q -=?的点电荷分别

放在B 、C 两点时,其在C 点时的电势能比在B 点时的电势能小2×10-7J ,请回答下列问题。

(1)在A 、B 、C 三点中,电势最高的点是____点,电势最低的点是_____点;

(2)A 、C 两点间的电势差为______V ;

(3)若B 点的电势为零,则带电荷量为q 1的点电荷在C 点的电势能为______J 。

15.图中的平行直线表示一簇垂直于纸面的等势面。A 等势面与B 等势面的电势差U AB =__________V ;将一个带-5.0×10-8C 的点电荷,沿图中曲线从A 点移到B 点,电场力做的功为_______________J 。

二、解答题

16.把一个带电荷量为2×10-8 C的正点电荷从电场中的A点移到无限远处时,静电力做功8×10-6 J;若把该电荷从电场中的B点移到无限远处时,静电力做功2×10-6 J,取无限远处电势为零.

(1)求A点的电势.

(2)求A、B两点的电势差.

(3)若把电荷量q= -2×10-5 C的电荷由A点移到B点,静电力做的功为多少?

17.如图所示,在直角坐标系xOy平面内,以O为圆心,半径为R的圆分别与坐标轴相交于M、N两点,P 是圆上的一点,∠MNP=30°,分别在M、N两点固定正、负等量异种点电荷,带电量为q的正检验点电荷在P点所受电场力大小为F,静电力常量为k。求:

(1)P点电场强度的大小;

(2)若P点的电势为 ,将电荷量为q的正检验点电荷由P点移至坐标原点O电场力所做的功(取无穷远处电势为零);

(3)固定在M、N处电荷电量的大小。

参考答案

1.75V -200V -125V 2.30 60 3.?4×10?8 4.5×105 6.4×10-20 5.-200V -150V 4610J -? 44.510J -? 6.-2005000 7.2V 8.由C 指向B 100 9.从A 到C 4 10.16 11.0 12.61.210-? 减小 13.N M 100N/C 14.A C 25 7410J -? 15.-10 5×10-7 16.(1)φA =400 V、2、300 V、3、-6×10-3 J

17.(1)F E q =;(2)W q ?=;(3

)2

10Q kq =

变力做功的计算

变力做功的计算 Prepared on 22 November 2020

变力做功的计算 公式适用于恒力功的计算,对于变力做功的计算,一般有以下几种方法。 一、微元法 对于变力做功,不能直接用进行计算,但是我们可以把运动过程分成很多小段,每一小段内可认为F是恒力,用求出每一小段内力F所做的功,然后累加起来就得到整个过程中变力所做的功。这种处理问题的方法称为微元法,这种方法具有普遍的适用性。但在高中阶段主要用于解决大小不变、方向总与运动方向相同或相反的变力的做功问题。 例1. 用水平拉力,拉着滑块沿半径为R的水平圆轨道运动一周,如图1所示,已知物块的质量为m,物块与轨道间的动摩擦因数为。求此过程中摩擦力所做的功。 图1 思路点拨:由题可知,物块受的摩擦力在整个运动过程中大小不变,方向时刻变化,是变力,不能直接用求解;但是我们可以把圆周分成无数小微元段,如图2所示,每一小段可近似成直线,从而摩擦力在每一小段上的方向可认为不变,求出每一小段上摩擦力做的功,然后再累加起来,便可求得结果。 图2

正确解答:把圆轨道分成无穷多个微元段,摩擦力在每一段上可认为是恒力,则每一段上摩擦力做的功分别为, ,…,,摩擦力在一周内所做的功 。 误点警示:对于此题,若不加分析死套功的公式,误认为位移s=0,得到W=0,这是错误的。必须注意本题中的F是变力。 小结点评:对于变力做功,一般不能用功的公式直接进行计算,但有时可以根据变力的特点变通使用功的公式。如力的大小不变而方向总与运动方向相同或相反时,可用计算该力的功,但式子中的s不是物体运动的位移,而是物体运动的路程。 [发散演习] 如图3所示,某个力F=10N作用于半径R=1m的转盘的边缘上,力F的大小保持不变,但方向任何时刻与作用点处的切线方向保持一致。则转动半圆,这个力F做功多少 图3 答案:。 二、图象法

2020年高三物理一轮复习课件:电场能的性质 (共26张)

范文 2020年高三物理一轮复习课件:电场能的性质(共 1/ 17

26张PPT) 2020届高三物理一轮复习电场能的性质

[想一想] 如图所示,电荷沿直线AB、折线ACB、曲线AB运动,静电力做的功为多少?静电力做功与路径是否有关?若B点为零势能点,则+q在A点的电势能为多少?提示:静电力做功为W=qEd,与路径无关,电势能为Ep=qEd。 3/ 17

[记一记] 1.静电力做功 (1)特点:静电力做功与路径无关,只与初末位置有关。 (2)计算方法①W=qEd,只适用于匀强电场,其中d为沿电场方向的距离。 ②WAB=qUAB,适用于任何电场。 2.电势能 (1)定义:电荷在电场中具有的势能,数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时静电力所做的功。 (2)静电力做功与电势能变化的关系:静电力做的功等于电势能的减少量,即WAB=EpA-EpB=-ΔEp。

试一试 1.如图所示,在真空中有两个带正电的点电荷,分别置于M、N两点。 M处正电荷的电荷量大于N处正电荷的电荷量,A、B为M、N连线的中垂线上的两点。 现将一负点电荷q由A点沿中垂线移动到B点,在此过程中,下列说法正确的是 ( ) A.q的电势能逐渐减小 B.q的电势能逐渐增大 C.q的电势能先增大后减小 D.q的电势能先减小后增大解析:负电荷从A到B的过程中,电场力一直做负功,电势能增大,所以A、C、D均错,B对。 答案:B 5/ 17

[想一想] 某静电场的电场线分布如图所示,试比较图中P、Q两点的电场强度的大小,及电势的高低。 提示:根据电场线的疏密可判断P点场强大于Q点场强;由于沿着电场线的方向电势逐渐降低。 P点电势高于Q点电势。

高考必备:高中物理电场知识点总结大全

高中物理电场知识点总结大全 1. 深刻理解库仑定律和电荷守恒定律。 (1)库仑定律:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的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: 其中k为静电力常量,k=9.0×10 9 N m2/c2 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。(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心间距代替r)。 (2)电荷守恒定律:系统与外界无电荷交换时,系统的电荷代数和守恒。 2. 深刻理解电场的力的性质。 电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。电场强度E是描述电场的力的性质的物理量。 (1)定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点 的电场强度,简称场强。这是电场强度的定义式,适用于任何电场。其中的q为试探电荷(以前称为检验电荷),是电荷量很小的点电荷(可正可负)。电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。 (2)点电荷周围的场强公式是:,其中Q是产生该电场的电荷,叫场源电荷。 (3)匀强电场的场强公式是:,其中d是沿电场线方向上的距离。 3. 深刻理解电场的能的性质。 (1)电势φ:是描述电场能的性质的物理量。 ①电势定义为φ=,是一个没有方向意义的物理量,电势有高低之分,按规定:正电荷在电场中某点具有的电势能越大,该点电势越高。 ②电势的值与零电势的选取有关,通常取离电场无穷远处电势为零;实际应用中常取大地电势为零。

2021届高三物理一轮复习电磁学静电场电场能的性质电势差静电力做功与电势差的关系专题练习 (1)

2021届高三物理一轮复习电磁学静电场电场能的性质电势差静电力做功与 电势差的关系专题练习 一、填空题 1.在电场中把92.010C -?的正电荷从A 点移到B 点,静电力做功71.510J -?,再把这个电荷从B 点移到C 点时,克服静电力做功74.010-?J .求电势差AB U =______、BC U =______、AC U =______、 2.若将一个电量为3.0×10?10C 的正电荷,从零电势点移到电场中M 点要克服电场力做功9.0×10?9J ,则M 点的电势是______ V ;若再将该电荷从M 点移到电场中的N 点,电场力做功1.8×10?8J ,则M 、N 两点间的电势差U MN =______V 3.如图所示为一个点电荷电场的电场线(实线)和等势线(虚线),两相邻等势线间的电势差为4 V ,有一个带电荷量为q 、1.0×10-8C 的负电荷从A 点沿不规则曲线移到B 点,静电力做功为_____ J. 4.细胞膜的厚度约等于800nm、1nm=10-9m ),当膜的内外层之间的电压达0.4V 时,即可让一价钠离子渗透.设细胞膜内的电场为匀强电场,则钠离子在渗透时, 膜内电场强度约为 ________ V/m, 每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于 ____________J. 5.带电量6310C -+?的粒子先后经过电场中的A、B 两点,克服电场力做功,4610J -?,已知B 点的电势为50V ,则: (1)A、B 两点间的电势差为AB U =_____________、 (2)A 点的电势A ?=_____________、 (3)电势能的变化P E ?=_____________、 (4)把电量为6310C --?的电荷放在A 点,其电势能为P E =_____________、 6.如图是一匀强电场的电场线(未标出方向),电场中有a 、b 、c 三点,a 、b 相距4cm 、b 、c 相距10cm 、ab

高三物理电场

(高三物理)电场

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高考试题汇编——电场部分 1.I1[2012·浙江卷]用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上.小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5cm 时圆环被吸引到笔套上,如图所示.对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是( ) A .摩擦使笔套带电 B .笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷 C .圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力 D .笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和 2.I1[2012·江苏卷] 真空中,A 、B 两点与点电荷Q 的距离分别为r 和3r ,则A 、B 两点的电场强度大小之比为( ) A .3∶1 B .1∶3 C .9∶1 D .1∶9 3.[2012·海南卷]如图1,在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向里.一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板,若不计重力,下列四个物理量中哪一个改变时,粒子运动轨迹不会改变?( ) A .粒子速度的大小 B .粒子所带的电荷量 C. 电场强度 D .磁感应强度 4.I1[2012·安徽卷]如图8所示,半径为R 的均匀带电圆形平板,单位面积带电荷量为σ,其轴线上任意一点P (坐标为x )的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出:E =2π kσ[1-x (R 2+x 2) 1 2 ],方向沿x 轴.现考虑单位面积带电荷量为σ0的无限大均匀带电平板,从其 中间挖去一半径为r 的圆板,如图9所示.则圆孔轴线上任意一点Q (坐标为x )的电场强度为( ) A .2πkσ0x (r 2+x 2)12 B .2πkσ0r (r 2+x 2)12 C .2πkσ0x r D .2πkσ0r x 5.I2[2012·天津卷]两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中( ) A .做直线运动,电势能先变小后变大 B .做直线运动,电势能先变大后变小 C .做曲线运动,电势能先变小后变大 D .做曲线运动,电势能先变大后变小 6.I2[2012·山东卷]图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷.一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a 、b 、c 三点是实线与虚线的交点.则该粒子( ) A .带负电 B .在c 点受力最大 C .在b 点的电势能大于在c 点的电势能 D .由a 点到b 点的动能变化大于由b 点到c 点的动能变化 图8 图1

高三物理电场专题复习

电场复习指导意见 20XX 年课标版考试大纲本章特点 概念多、抽象、容易混淆。电场强度、电场力、电势、电势差、电势能、 电场力做功。 公式多。在帮助学生理解公式的来龙去脉、物理意义、适用条件的同时,可将其归类。 正负号含义多。在静电场中,物理量的正负号含义不同,要帮助学生正确理解物理量的正负值的含义。 知识综合性强。要把力学的所有知识、规律、解决问题的方法和能力应用 内 容要求说明 54.两种电荷.电荷守恒 55.真空中的库仑定律.电荷量 56.电场.电场强度.电场线.点电荷的场 强.匀强电场.电场强度的叠加 57.电势能.电势差.电势.等势面 58.匀强电场中电势差跟电场强度的关系 59.静电屏蔽 60.带电粒子在匀强电场中的运动 61.示波管.示波器及其应用 62.电容器的电容 63.平行板电容器的电容,常用的电容器 Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ 带电粒子在匀强 电场中运动的计算,只 限于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于场强的情况

到电场当中 具体复习建议 一.两种电荷,电荷守恒,电荷量(Ⅰ) 1.两种电荷的定义方式。(丝绸摩擦玻璃棒,定义玻璃棒带正点;毛皮 摩擦橡胶棒,定义橡胶棒带负电) 2.从物质的微观结构及物体带电方法 接触带电(所带电性与原带电体相同) 摩擦起电(两物体带等量异性电荷) 感应带电(两导体带等量异性电荷) 3.由于物体的带电过程就是电子的转移过程,所以带电过程中遵循电荷守恒。每个物体所带电量应为电子电量(基本电量)的整数倍。 4.知道相同的两金属球绝缘接触后将平分两球原来所带净电荷量。(注意电性)

二.真空中的库仑定律(Ⅱ)1.r r q kq F 2 2112 或 2 2121 12r q kq F F 方向在两点电荷连线上,满足同性相斥,异性相吸。2.规律在以下情况下可使用:(1)规定为点电荷;(2)可视为点电荷; (3)均匀带电球体可用点电荷等效处理,绝缘均匀带电球体间的库仑力可用库仑定律 2 21r q kq F 等效处理,但r 表示 两球心之间的距离。(其它形状的带电体不可用电荷中心等效) (4)用点电荷库仑定律定性分析绝缘带电金属球相互作用力的情况 两球带同性电荷时:2 21r q kq F r 表示两球心间距,方向在球心连线上 两球带异性电荷时:2 21r q kq F r 表示两球心间距,方向在球心连线上 3.点电荷库仑力参与下的平衡模型(两质量相同的带电通草球模型) 4.两相同的绝缘带电体相互接触后再放回原处 (1)相互作用力是斥力或为零(带等量异性电荷时为零) L mg F T α mgtg l q kq 2 2 1) sin 2(3 2 21sin 4cos l q kq mg T

变力做功的六种常见计算方法

变力做功的六种常见计算方法 s,但是学生在应用 在高中阶段,力做功的计算公式是W=FScoα 时,只会计算恒力的功,对于变力的功,高中学生是不会用的。下面 介绍六种常用的计算变力做功的方法,希望对同学们有所启发。 方法一:用动能定理求 若物体的运动过程很复杂,但是如果它的初、末动能很容易得出, 而且,除了所求的力的功以外,其他的力的功很好求,可选用此法。 例题1:如图所示。质量为m的物体,用细绳经过光滑的小 孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动,拉力为某个数值F时,转动 半径为R;拉力逐渐减小到0.25F时,物体仍然做匀速圆周运动,半 径为2R,求外力对物体所做的功的大小。 解析:当拉力为F时,小球做匀速圆周运动,F提供向心力,则 F=mv1 2/2R。此题中,当半径由R 2/R;当拉力为0.25F时,0.25F=mv 2 变为2R的过程中,拉力F为变力,由F变为2F,我们可以由动能定 2=0.25RF。理,求 2—0.5mv 2 得外力对物体所做的功的大小W=0.5mv1 方法二:用功率的定义式求 若变力做功的功率和做功时间是已知的,则可以由W=Pt来求解 变力的功。 例题2:质量为m=500吨的机车,以恒定的功率从静止出发,经 过时间t=5min在水平路面上行使了s=2.25km,速度达到最大值 v=54km/h。假设机车受到的阻力为恒力。求机车在运动中受到的阻力 大小。

解析:机车先做加速度减小的变加速直线运动,再做匀速直线运动。所以牵引力F先减小,最后,F恒定,而且跟阻力f平衡,此 时有功率P=Fv=fv。在变加速直线运动阶段,牵引力是变力,它在此阶段所作的功可以由w=Pt来求。由动能定理,Pt—fs=0.5mv2—0,把P=Fv=fv代入得,阻力f=25000N。 方法三:平均力法 如果变力的变化是均匀的(力随位移线性变化),而且方向不变时,可以把变力的平均值求出后,将其当作恒力代入定义式即可。 例题3:如图所示。 轻弹簧一端与竖直墙壁连接,另一端与一质量为m的木块相连,放在光滑的水平面上,弹簧的劲度系数为k,开始时弹簧处于自然状态。用水平力缓慢的拉物体,在弹簧的弹性限度范围内,使物体前进距离x,求这一过程中拉力对物体所做的功。 解析:物体在缓慢运动过程中,拉力是从零开始均匀增大的,呈线性变化,所以整个过程中,拉力的平均值是F=0.5(0+kx)。因此,拉力对物体所做的功W=Fx=0.5(0+kx)×x=0.5kx2。 方法四:F——S图像法 利用图像中的“面积”求。在F——S图像中,在S内的图像跟S 轴所夹图形的“面积”,等于力F在位移S上所做的功。 例题4:在例题3中,可以利用此法求出结果。 解析: 做出拉力的F——S图像,如图所示。

2021年高考物理 电场能的性质题型归纳 (带答案)

2021年高考物理电磁场模型解题技巧 2.巧解电场能的性质问题 知识点一 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. (2)电势能 ①定义:电荷在电场中具有的势能,数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时电场力所做的功. ②电场力做功与电势能变化的关系:电场力做的功等于电势能的减少量,即AB pA pB p W E E ΔE =-=- 2.电势 (1)定义:试探电荷在电场中某点具有的电势能E p 与它的电荷量q 的比值. (2)定义式:p E φq . (3)矢标性:电势是标量,有正、负之分,其正(负)表示该点电势比零电势高(低). (4)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因选取零电势点的不同而不同. 3.等势面 (1)定义:电场中电势相等的各点组成的面. (2)四个特点

①等势面一定与电场线垂直. ②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功. ③电场线方向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. 知识点二 电势差 1.定义:电荷在电场中,由一点A 移到另一点B 时,电场力做功与移动电荷的电荷量的比值. 2.定义式:AB U AB W q =. 3.电势差与电势的关系:U AB =φA -φB ,U AB =-U BA . 4.影响因素:电势差U AB 由电场本身的性质决定,与移动的电荷q 及电场力做的功W AB 无关,与零电势点的选取无关. 知识点三 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线方向的距离的乘积.即U =Ed ,也可以写作E U d =。 技巧一 巧判电势高低及电势能大小 1.电势高低的判断方法

高中物理求电场力做功的四种方法学法指导

高中物理求电场力做功的四种方法 徐高本 一、利用功的定义式W =FS 来求。 例1. 两带电小球,电荷量分别为+q 和q -,固定在一长度为l 的绝缘细杆的两端,置于电场强度为E 的匀强电场中,杆与场强方向平行,其位置如图1所示。若此杆绕过O 点垂直于杆的轴线顺时针转过90°,则在此转动过程中,电场力做的功为( ) A. 零 B. qE l C. 2qE l D. πqE l +q -q O 图1 解析:+q 受到的电场力水平向右,q -受到的电场力水平向左。设+q 离O 点距离为x ,则q -离O 点的距离为x l -。在杆顺时针转过90°的过程中,电场力对两球做的功分别为 )(21x l qE W qEx W -== 所以总功为qEl x l qE qEx W W W =-+=+=)(21 故选项B 正确。 二、利用电场力做功等于电荷电势能增量的负值即ε?-=W 来求。 例2. 一平行板电容器的电容为C ,两板间的距离为d ,上板带正电,电荷量为Q ,下板带负电,电荷量也为Q ,它们产生的电场在无穷远处的电势为零。两个带异号电荷的小球用一绝缘刚性杆相连,小球的电荷量分别为+q 和q -,杆长为)(d l l <。现将它们从无穷远处移到电容器的两板之间,处于图2所示的静止状态(杆与板面垂直)。在此过程中,电场力对两个小球所做总功的大小等于多少?(设两球移动过程中极板上电荷分布情况不变)。 图2 +Q -Q -q +q 解析:当小球从无穷远处移至图示位置时,设+q 处的电势为q -,1?处的电势为2?,则具有的电势能分别为 00211<-=>=?ε?εq q 对+q :电势能增加了1?q ,所以电场力做负功11?q W -=;对q -:电势能减少了2?q ,所以电场力做正功22?q W =。电场力做的总功 )(2121??--=+=q W W W 因两板间的场强 ) (Cd Q d U E ==

思想方法:变力做功的计算方法

思想方法7.变力做功的计算方法方法一平均力法 如果力的方向不变,力的大小随位移按线性规律变化时,可用力的算术平均值(恒力)代替变力,即F=F1+F2 2再利 用功的定义式W=F l cos α来求功. 【典例1】用锤子击打钉子,设木板对钉子的阻力跟钉子进入木板的深度成正比,每次击打钉子时锤子对钉子做的功相同.已知第一次击打钉子时,钉子进入的深度为1 cm,则第二次击打时,钉子进入的深度是多少? 即学即练1质量是2 g的子弹,以300 m/s的速度射入厚度是5 cm的木板(如图5-1-8所示),射穿后 的速度是100 m/s.子弹射穿木板的过程中受到的平均阻力是多大?你对题目中所说的“平均”一词有什么认 识? 方法二用微元法求变力做功 将物体的位移分割成许多小段,因小段很小,每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力,这样就将变 力做功转化为在无数多个无穷小的位移上的恒力所做元功的代数和.此法在中学阶段,常应用于求解力的大 小不变、方向改变的变力做功问题. 【典例2】如图5-1-9所示,一个人推磨,其推磨杆的力的大小始终为F,与磨杆始终垂 直,作用点到轴心的距离为r,磨盘绕轴缓慢转动.则在转动一周的过程中推力F做的功为().A.0B.2πrF C.2Fr D.-2πrF 即学即练2如图5-1-10所示,半径为R,孔径均匀的圆形弯管水平放置,小球在管内以足够 大的初速度在水平面内做圆周运动,设开始运动的一周内,小球与管壁间的摩擦力大小恒为F f,求小 球在运动的这一周内,克服摩擦力所做的功. 方法三用图象法求变力做功 在F-x图象中,图线与两坐标轴所围的“面积”的代数和表示力F做的功,“面积”有正 负,在x轴上方的“面积”为正,在x轴下方的“面积”为负. 【典例3】一物体所受的力F随位移x变化的图象如图5-1-11所示,求在这一过程中, 力F对物体做的功为多少? 即学即练3如图5-1-12甲所示,静止于光滑水平面上坐标原点处的小物块,在水平拉力F作用下,沿x轴方向运动,拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示,图线为半圆.则小物块运动到x0处时F做的总功为(). A.0B.1 2F m x2 C.π 4F m x0D. π 4x 2 方法四利用W=Pt求变力做功 这是一种等效代换的观点,用W=Pt计算功时,必须满足变力的功率是一定的这一条件. 【典例4】如图5-1-13所示,用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的 小船沿直线拖向岸边.已知拖动缆绳的电动机功率恒为P,小船的质量为m,小船受到的阻 力大小恒为F f,经过A点时的速度大小为v0,小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间 为t1,A、B两点间距离为d,缆绳质量忽略不计.求: (1)小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功WF f;(2)小船经过B点时的速度大小v1. 即学即练4汽车的质量为m,输出功率恒为P,沿平直公路前进距离s的过程中,其速度由v1增至最大速度v2.假定汽车在运动过程中所受阻力恒定,求汽车通过距离s所用的时间.

高三物理一轮复习——电场能的性质学案和训练

高三物理一轮复习——电场能的性质学案和训练 [考试标准] 知识梳理 一、静电力做功和电势能 1.静电力做功 (1)特点:静电力做功与路径无关,只与电荷量和电荷移动过程始、末位置间的电势差有关. (2)计算方法 ①W =qEd ,只适用于匀强电场,其中d 为带电体在沿电场方向的位移. ②W AB =qU AB ,适用于任何电场. 2.电势能 (1)定义:电荷在电场中具有的势能,称为电势能. (2)说明:电势能具有相对性,通常把无穷远处或大地的电势能规定为零. 3.静电力做功与电势能变化的关系 (1)静电力做的功等于电荷电势能的减少量,即W AB =E p A -E p B . (2)通过W AB =E p A -E p B 可知:静电力对电荷做多少正功,电荷电势能就减少多少;电荷克服静电力做多少功,电荷电势能就增加多少. (3)电势能的大小:由W AB =E p A -E p B 可知,若令E p B =0,则E p A =W AB ,即一个电荷在电场中某点具有的电势能,数值上等于将其从该点移到零势能位置过程中静电力所做的功. 自测1 关于静电力做功和电势能的理解,下列说法正确的是( ) A .静电力做功与重力做功相似,均与路径无关 B .正电荷具有的电势能一定是正的,负电荷具有的电势能一定是负的 C .静电力做正功,电势能一定增加 D .静电力做功为零,电荷的电势能也为零 答案 A 二、电势 等势面 1.电势 (1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值. (2)定义式:φ=E p q .

(3)矢标性:电势是标量,有正负之分,其正(负)表示该点电势比零电势高(低). (4)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因选取电势零点的不同而不同. 2.等势面 (1)定义:电场中电势相同的各点组成的面. (2)四个特点: ①在同一等势面上移动电荷时电场力不做功. ②电场线一定与等势面垂直,并且从电势高的等势面指向电势低的等势面. ③等差等势面越密的地方电场强度越大,反之越小. ④任意两个等势面都不相交. 自测2(2016·全国卷Ⅲ·15)关于静电场的等势面,下列说法正确的是() A.两个电势不同的等势面可能相交 B.电场线与等势面处处相互垂直 C.同一等势面上各点电场强度一定相等 D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功 答案B 解析若两个不同的等势面相交,则在交点处存在两个不同电势数值,与事实不符,A错;电场线一定与等势面垂直,B对;同一等势面上的电势相同,但电场强度不一定相等,C错;将一负电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做负功,D错. 三、电势差 1.定义:电荷在电场中由一点A移到另一点B时,电场力所做的功W AB与移动电荷的电荷量q的比值. 2.定义式:U AB=W AB q. 3.影响因素 电势差U AB由电场本身的性质决定,与移动的电荷q及电场力做的功W AB无关,与电势零点的选取无关. 4.电势差与电势的关系:U AB=φA-φB,U AB=-U BA. 5.匀强电场中电势差与电场强度的关系 (1)电势差与电场强度的关系式:U AB=E·d,其中d为电场中两点间沿电场方向的距离. (2)在匀强电场中,电场强度在数值上等于沿电场强度方向每单位距离上降低的电势. 自测3(多选)关于电势差的计算公式,下列说法正确的是() A.电势差的公式U AB=W AB q说明两点间的电势差U AB与电场力做功W AB成正比,与移动电荷 的电荷量q成反比

电磁学发展简史

电磁学发展简史 07 电联毛华超 一.早期的电磁学研究 早期的电磁学研究比较零散,下面按照时间顺序将主要事件列出如下:1650年,德国物理学家格里凯在对静电研究的基础上,制造了第一台摩擦起电机。1720年,格雷研究了电的传导现象,发现了导体与绝缘体的区别,同时也发现了静电感应现象。1733年,杜菲经过实验区分出两种电荷,称为松脂电和玻璃电,即现在的负电和正电。他还总结出静电相互作用的基本特征,同性排斥,异性相吸。1745年,荷兰莱顿大学的穆欣布罗克和德国的克莱斯特发明了一种能存储电荷的装置-莱顿瓶,它和起电机一样,意义重大,为电的实验研究提供了基本的实验工具。1752年,美国科学家富兰克林对放电现象进行了研究,他冒着生命危险进行了著名的风筝实验,发明了避雷针。1777年,法国物理学家库仑通过研究毛发和金属丝的扭转弹性而发明了扭秤。1785-1786年,他用这种扭秤测量了电荷之间的作用力,并且从牛顿的万有引力规律得到启发,用类比的方法得到了电荷相互作用力与距离的平反成反比的规律,后来被称为库仑定律在早期的电磁学研究中,还值得提到的一个科学家是大家都已经在中学物理课本中学过的欧姆定律的创立者-欧姆。欧姆,1787年3月16日生于德国埃尔兰根城,父亲是锁匠。父亲自学了数学和物理方面的知识,并教给少年时期的欧姆,唤起了欧姆对科学的兴趣。16岁时他进入埃尔兰根大学研究数学、物理与哲学,由于经济困难,中途缀学,到1813年才完成博士学业。欧姆是一个很有天才和科学抱负的人,他长期担任中学教师,由于缺少资料和仪器,给他的研究工作带来不少困难,但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究,自己动手制作仪器。欧姆对导线中的电流进行了研究。他从傅立叶发现的热传导规律受到启发,导热杆中两点间的热流正比于这两点间的温度差。因而欧姆认为,电流现象与此相似,猜想导线中两点之间的电流也许正比于它们之间的某种驱动力,即现在所称的电动势,并且花了很大的精力在这方面进行研究。开始他用伏打电堆作电源,但是因为电流不稳定,效果不好。后来他接受别人的建议改用温差电池作电源,从而保证了电流的稳定性。但是如何测量电流的大小,这在当时还是一个没有解决的难题。开始,欧姆利用电流的热效应,用热胀冷缩的方法来测量电流,但这种方法难以得到精确的结果。后来他把奥斯特关于电流磁效应的发现和库仑扭秤结合起来,巧妙地设计了一个电流扭秤,用一根扭丝悬挂一磁针,让通电导线和磁针都沿子午线方向平行放置。再用铋和铜温差电池,一端浸在沸水中,另一端浸在碎冰中,并用两个水银槽作电极,与铜线相连。当导线中通过电流时,磁针的偏转角与导线中的电流成正比。实验中他用粗细相同、长度不同的八根铜导线进行了测量,得出了欧姆定律,也就是通过导体的电流与电势差成正比与电阻成反比。这个结果发表于1826年,次年他又出版了《关于电路的数学研究》,给出了欧姆定律的理论推导。欧姆定律发现初期,许多物理学家不能正确理解和评价这一发现,并遭到怀疑和尖锐的批评。研究成果被忽视,经济极其困难,使欧姆精神抑郁。直到1841年英国皇家学会授予他最高荣誉的科普利金牌,才引起德国科学界的重视。 二.安培和法拉第奠定了电动力学基础 1820年间,奥斯特在给学生讲课时,意外地发现了电流的小磁针偏转的现象。当导线通电流时,小磁针产生了偏转。这个消息传到巴黎后,启发了法国物理学家安培。他思考,既然磁与磁之间、电流与磁之间都有作用力,那么电流与电流之间是否也存在作用力呢?他重复了奥斯特的实验,几天后向巴黎科学院提交了第一篇论文,提出了磁针转动方向与电流

人教版高三物理小专题复习 21电场能的性质的描述

21.电场能的性质的描述 一、单项选择题(每小题6分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的) 1.如图所示,电场中的一簇电场线关于y轴对称分布,O点是坐标原点,M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四个点,其中M、N在y轴上,Q点在x轴上,则() A.M点电势比P点电势高 B.OM间的电势差等于NO间的电势差 C.一正电荷在O点的电势能小于在Q点的电势能 D.将一负电荷从M点移到P点,电场力做正功 【解析】选D 2.在光滑绝缘的水平桌面上,存在着方向水平向右的匀强电场,电场线如图中实线所示。一带正电、初速度不为零的小球从桌面上的A点开始运动,到C点时,突然受到一个外加的水平恒力F作用而继续运动到B点,其运动轨迹如图中虚线所示,v表示小球在C点的速度。则下列判断中正确的是() A.小球在A点的电势能比在B点的电势能小 B.恒力F的方向可能水平向左 C.恒力F的方向可能与v方向相反 D.在A、B两点小球的速率不可能相等 【解析】选B 3.如图所示,真空中有一半径为R、电荷量为+Q的均匀带电球体,以球心为坐标原点,沿半径方向建立x轴。理论分析表明,x轴上各点的场强随x变化关系如图乙所示,则()

A.x2处场强大小为 B.球内部的电场为匀强电场 C.x1、x2两点处的电势相同 D.假设将试探电荷沿x轴移动,则从x1移到R处和从R移到x2处电场力做功相同 【解析】选A 4.空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示,x轴上有B、C两点,则下列说法中正确的有() A.B点的场强小于C点的场强 B.同一试探电荷在B、C两点的电势能可能相同 C.负电荷沿x轴从B点移到C点的过程中,电势能先减小后增大 D.B点电场强度沿x轴的分量与C点电场强度沿x轴分量方向相同 【解析】选C 5.如图,直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线,M、N、P、Q是它们的交点,四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ。一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中,电场力所做的负功相等,则() A.直线a位于某一等势面内,φM>φQ

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电场练习题 一、选择题 1.如图所示,在静止的点电荷 +Q 所产生的电场中,有与+ Q 共面的 A 、B、 C 三点,且 B、 C 处于以+ Q 为圆心的同一圆周上。设 A 、B、C 三点的电场强度大小分别为 E A、E B、E C,电势分别为φA、φB、φC,则下列判断正确的是 A. E A E B,φA<φB B. E A >E B,φA >φB D. E A>E C,φB=φC 2.如图所示,空间有一水平匀强电场,在竖直平面内有一初速度 v0的 带电微粒,沿图中虚线由 A 运动至 B,其能量变化情况是 A.动能减少,重力势能增加,电势能减少 B. 动能减少,重力势能增加,电势能增加 C.动能不变,重力势能增加,电势能减少 D.动能增加,重力势能增加,电势能减少 3.如图,在匀强电场中,将一质量为m,带电量为 q 的带电小球,由静 止释放,带电小球的运动轨迹为一与竖直方向夹角为θ的直线,则匀强 电场的场强大小为θ A. 唯一值是 mgtgθ/q B.最大值是 mgtgθ/q C.最小值是 mgsinθ/q D. 最小值是 mgcosθ/q 4.如图所示,从灯丝发出的电子经加速电场加速后,进入偏转电场, 若加速电压为 U1,偏转电压为 U2,要使电子在电场中的偏转量 y 增大 为原来的 2 倍,下列方法中正确的是 A. 使 U1减小到原来的 1/2 B. 使 U2增大为原来的 2 倍 C. 使偏转板的长度增大为原来 2 倍 D.使偏转板的距离减小为原来的1/2 5.如图,将乙图所示的交变电压加在甲图所示的平行 板电容器 A、B 两极板上,开始时 B 板的电势比 A 板 高,有一位于极板中间的电子,在 t=0 时刻由静止释 放,它只在电场力作用下开始运动,设 A 、 B两板间距足够大,则 A .电子一直向 A 板运动 B.电子一直向 B 板运动 C.电子先向 A 板运动,再向 B 板运动,再返回,如此做周期性运动 D.电子先向 B 板运动,再向 A 板运动,再返回,如此做周期性运动 6.一个动能为 E k的带电粒子,垂直于电力线方向飞入平行板电容器,飞出电容器时动能为2E k,如果使这个带电粒子的初速度变为原来的 2 两倍,那么它飞出电容器时的动能变为 A .8E k B.2E k C.4.25E k D.2.5E k

电磁学发展史简述

绪论 一、电磁学发展史简述 1概述 早期,由于磁现象曾被认为是与电现象独立无关的,同时也由于磁学本身的发展和应用,如近代磁性材料和磁学技术的发展,新的磁效应和磁现象的发现和应用等等,使得磁学的内容不断扩大,所以磁学在实际上也就作为一门和电学相平行的学科来研究了。 电磁学从原来互相独立的两门科学(电学、磁学)发展成为物理学中一个完整的分支学科,主要是基于两个重要的实验发现,即电流的磁效应和变化的磁场的电效应。这两个实验现象,加上麦克斯韦关于变化电场产生磁场的假设,奠定了电磁学的整个理论体系,发展了对现代文明起重大影响的电工和电子技术。 麦克斯韦电磁理论的重大意义,不仅在于这个理论支配着一切宏观电磁现象(包括静电、稳恒磁场、电磁感应、电路、电磁波等等),而且在于它将光学现象统一在这个理论框架之内,深刻地影响着人们认识物质世界的思想。

电子的发现,使电磁学和原子与物质结构的理论结合了起来,洛伦兹的电子论把物质的宏观电磁性质归结为原子中电子的效应,统一地解释了电、磁、光现象。 和电磁学密切相关的是经典电动力学,两者在内容上并没有原则的区别。一般说来,电磁学偏重于电磁现象的实验研究,从广泛的电磁现象研究中归纳出电磁学的基本规律;经典电动力学则偏重于理论方面,它以麦克斯韦方程组和洛伦兹力为基础,研究电磁场分布,电磁波的激发、辐射和传播,以及带电粒子与电磁场的相互作用等电磁问题,也可以说,广义的电磁学包含了经典电动力学。 2电学发展简史 “电”一词在西方是从希腊文琥珀一词转意而来的,在中国则是从雷闪现象中引出来的。自从18世纪中叶以来,对电的研究逐渐蓬勃开展。它的每项重大发现都引起广泛的实用研究,从而促进科学技术的飞速发展。 现今,无论人类生活、科学技术活动以及物质生产活动都已离不开电。随着科学技术的发展,某些带有专门知识的研究内容逐渐独立,形成专门的学科,如电子学、电工学等。电学又可称为电磁学,是物理学中颇具重要意义的基础学科。

求变力做功的几种方法

求变力做功的几种方法 功的计算在中学物理中占有十分重要的地位,中学阶段所学的功的计算公式W=FScosa只能用于恒力做功情况,对于变力做功的计算则没有一个固定公式可用,本文对变力做功问题进行归纳总结如下: 一、等值法 等值法即若某一变力的功和某一恒力的功相等,则可以同过计算该恒力的功,求出该变力的功。而恒力做功又可以用W=FScosa计算,从而使问题变得简单。 例1、如图1,定滑轮至滑块的高度为h, 已知细绳的拉力为F牛(恒定),滑块沿水平面 由A点前进s米至B点,滑块在初、末位置时细 绳与水平方向夹角分别为α和β。求滑块由A点 运动到B点过程中,绳的拉力对滑块所做的功。 分析:设绳对物体的拉力为T,显然人对绳 的拉力F等于T。T在对物体做功的过程中大小 虽然不变,但其方向时刻在改变,因此该问题是 变力做功的问题。但是在滑轮的质量以及滑轮与绳间的摩擦不计的情况下,人对绳做的功就等于绳的拉力对物体做的功。而拉力F的大小和方向 都不变,所以F做的功可以用公式W=FScosa直接计算。由图可知,在绳与水平面的夹角由α变到β的过程中,拉力F的作用点的位移大小为: 二、微元法 当物体在变力的作用下作曲线运动时,若力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角不变,且力与位移的方向同步变化,可用微元法将曲线分成无限个小元段,每一小元段可认为恒力做功,总功即为各个小元段做功的代数和。 例2 、如图2所示,某力F=10牛作用于半径R=1米的转盘的边缘上,力F的大小保持不变,但方向始终保持与作用点的切线方向一致,则转动一周这 个力F做的总功应为: A0焦耳B20π焦耳 C 10焦耳D20焦耳 分析:把圆周分成无限个小元段,每个小元段可 认为与力在同一直线上,故ΔW=FΔS,则转一周中各个 小元段做功的代数和为W=F×2πR=10×2πJ=20π J,故B正确。 三、平均力法

2010高三物理高考知识点分析:电场的能的性质

电场的能的性质 Ⅰ 电 势 能 和 电 势 和 电 势 差 一、电势能(ε标量 焦耳 J )——电场力、相对位置 1、电荷在电场中受到电场力,所具有的与电荷的位置有关的能量,称电势能或电能。 2、电势能的相对性――选择零势能面,一般选择大地或无穷远为零势能面。(等效) 3、电场力做功与电势能改变的关系——方法与重力势能相对比 ①无论电荷的正负,电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增加,做功和电势能的变化量在数值上是相等的 ②静电场中,电场力做功与路径无关,电势能的改变量与路径无关 二、 电量电势能电势= q ε Φ= 1 J / C = 1 V / m 1、 地位:u (或φ)与力学中的高度相当(标量) 2、 相对性:选取大地或无穷远处为零电势点 3、 沿电场线方向,电势降低(与电性无关) 4、 电势由电场本身性质决定 5、 电势是描述电场中能量性质的物理量 6、 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。 练习: 1、 沿电场线方向移动正电荷,电势能减小 沿电场线方向移动负电荷,电势能增加 正电荷的电场中,电势为正,负电荷的电场中,电势为负 2、 正电荷的电场中,正的检验电荷电势能为正,负的检验电荷电势能为负 负电荷的电场中,正的检验电荷电势能为负,负的检验电荷电势能为正 3、 只在电场力的作用下,正电荷顺着电场线运动,由高电势向低电势 A 到 B ,正功,εa >εb A B A 到 B ,负功,εa <εb ∞ ε=0 φ=0 A B ε=6J =3V ε=10J φ=5V φ

只在电场力的作用下,负电荷逆着电场线运动,由低电势向高电势 4、 比较5J 和-7J 的大小,理解标量负号的意义。 三、电 势 差——电场力做功与电荷电量的比值叫电势差 1、 在电场中某两点的电势之差,也叫电压 U AB = φA - φB 2、 A B AB w U q q q εε=-= 3、意义: ①对应于高度差,由电场本身的性质决定 ②电势与选择的零电势点有关,电势差与零电势点的选择无关 4 、运用要求: 1、U AB =ΦA -ΦB =1-4=-3 V 带正负号 2、U =W/q 或W =qU 用绝对值,正负号另行判断(V U 341=-=) 例8:将电量为q =-2×10 8 C 的点电荷从零电场中点S 移动到M 点要克服电场力做功4×10 -8 J ,求M 点的电势=?。若再从M 点移动到N 点,电场力又做正功14×10- 8 J ,求N 点电 势=? 解: (1) S 到M , V q w U 21021048 8 =??== --对负电荷做负功,电势降低 M 到N 对负电荷做正功,电势升高 (2) V U V q w U N 5710 2101488 =?=??='='-- 例9:电子伏是研究微观粒子时常用的能量单位。1ev 就是电势差为1V 的两点间移动一个元电荷电场力所做的功。1ev =1.6×10 -19 C ×1V =1.6×10 -19 J ,把一个二价正离子从大地移动到 电场中的A 点,w =6ev ,求:U A =? 解:V U V e eV U A 3326=?== 例10、 如图所示,三个同心圆是同一个点电荷周围的三个等势面,已知这三个圆的半径成等差数列。A 、B 、C 分别是这三个等势面上的点,且三点在同一条电场线上。A 、C 两点的电势依次为 S M 0V -2V S M 0V -2V 5V

高三物理知识点总结电场

高三物理知识点总结电场 1.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0109N?m2/C2,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} 2.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.6010-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍 3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)} 4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量} 5.电场力:F=qE{F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量 (C),E:电场强度(N/C)} 6.匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)} 7.电势与电势差:UAB=B,UAB=WAB/q=-EAB/q 8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两 点沿场强方向的距离(m)} 9.电场力做功与电势能变化EAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值)

10.电势能:EA=qA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量 (C),A:A点的电势(V)} 11.电势能的变化EAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值} 12.电容C=Q/U(定义式,计算式){C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)} 13.平行板电容器的电容C=S/4kd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,:介电常数) 常见电容器〔见第二册P111〕 14.带电粒子在电场中的加速(V o=0):W=EK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V o进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平垂直电场方向:匀速直线运动L=V ot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d) 抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动 d=at2/2,a=F/m=qE/m 注: (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分; (2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,

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