【高中物理】高中物理知识点:匀强电场

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高中物理电场知识点

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高中物理电场知识点高中物理电场知识一、三种产生电荷的方式:1、摩擦起电: 1正点荷:用绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷; 2负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷;3实质:电子从一物体转移到另一物体;2、接触起电: 1实质:电荷从一物体移到另一物体;2两个完全相同的物体相互接触后电荷平分;3、电荷的中和:等量的异种电荷相互接触;电荷相合抵消而对外不显电性;这种现象叫电荷的中和;3、感应起电:把电荷移近不带电的导体;可以使导体带电;1电荷的基本性质:同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引; 2实质:使导体的电荷从一部分移到另一部分;3感应起电时;导体离电荷近的一端带异种电荷;远端带同种电荷;4、电荷的基本性质:能吸引轻小物体;二、电荷守恒定律:电荷既不能被创生;亦不能被消失;它只能从一个物体转移到另一物体;或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中;电荷的总量不变..三、元电荷:一个电子所带的电荷叫元电荷;用e表示.. 1、e=1.6×10-19c; 2、一个质子所带电荷亦等于元电荷; 3、任何带电物体所带电荷都是元电荷的整数倍;四、库仑定律:真空中两个静止点电荷间的相互作用力;跟它们所带电荷量的乘积成正比;跟它们之间距离的二次方成反比;作用力的方向在它们的连线上..电荷间的这种力叫库仑力; 1、计算公式:F=kQ1Q2/r2k=9.0×109N.m2/kg2 2、库仑定律只适用于点电荷电荷的体积可以忽略不计 3、库仑力不是万有引力;五、电场:电场是使点电荷之间产生静电力的一种物质.. 1、只要有电荷存在;在电荷周围就一定存在电场; 2、电场的基本性质:电场对放入其中的电荷静止、运动有力的作用;这种力叫电场力;3、电场、磁场、重力场都是一种物质六、电场强度:放入电场中某点的电荷所受电场力F跟它的电荷量Q 的比值叫该点的电场强度; 1、定义式:E=F/q;E是电场强度;F是电场力;q是试探电荷; 2、电场强度是矢量;电场中某一点的场强方向就是放在该点的正电荷所受电场力的方向与负电荷所受电场力的方向相反 3、该公式适用于一切电场; 4、点电荷的电场强度公式:E=kQ/r2七、电场的叠加:在空间若有几个点电荷同时存在;则空间某点的电场强度;为这几个点电荷在该点的电场强度的矢量和;解题方法:分别作出表示这几个点电荷在该点场强的有向线段;用平行四边形定则求出合场强;八、电场线:电场线是人们为了形象的描述电场特性而人为假设的线.. 1、电场线不是客观存在的线; 2、电场线的形状:电场线起于正电荷终于负电荷;G:\用锯木屑观测电场线.DAT 1只有一个正电荷:电场线起于正电荷终于无穷远;2只有一个负电荷:起于无穷远;终于负电荷; 3既有正电荷又有负电荷:起于正电荷终于负电荷; 3、电场线的作用: 1、表示电场的强弱:电场线密则电场强电场强度大;电场线疏则电场弱电场强度小; 2、表示电场强度的方向:电场线上某点的切线方向就是该点的场强方向; 4、电场线的特点: 1、电场线不是封闭曲线; 2、同一电场中的电场线不向交;九、匀强电场:电场强度的大小、方向处处相同的电场;匀强电场的电场线平行、且分布均匀; 1、匀强电场的电场线是一簇等间距的平行线;2、平行板电容器间的电是匀强电场;场十、电势差:电荷在电场中由一点移到另一点时;电场力所作的功WAB 与电荷量q的比值叫电势差;又名电压.. 1、定义式:UAB=WAB/q; 2、电场力作的功与路径无关;3、电势差又命电压;国际单位是伏特;十一、电场中某点的电势;等于单位正电荷由该点移到参考点零势点时电场力作的功; 1、电势具有相对性;和零势面的选择有关;2、电势是标量;单位是伏特V; 3、电势差和电势间的关系:UAB= φA -φB;4、电势沿电场线的方向降低; 时;电场力要作功;则两点电势差不为零;就不是等势面; 4、相同电荷在同一等势面的任意位置;电势能相同;原因:电荷从一点移到另一点时;电场力不作功;所以电势能不变;5、电场线总是由电势高的地方指向电势低的地方; 6、等势面的画法:相临等势面间的距离相等;十二、电场强度和电势差间的关系:在匀强电场中;沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的乘积.. 1、数学表达式:U=Ed;2、该公式的使适用条件是;仅仅适用于匀强电场;3、d是两等势面间的垂直距离;十三、电容器:储存电荷电场能的装置.. 1、结构:由两个彼此绝缘的金属导体组成; 2、最常见的电容器:平行板电容器;十四、电容:电容器所带电荷量Q与两电容器量极板间电势差U的比值;用"C"来表示.. 1、定义式:C=Q/U; 2、电容是表示电容器储存电荷本领强弱的物理量; 3、国际单位:法拉简称:法;用F表示 4、电容器的电容是电容器的属性;与Q、U无关;十五、平行板电容器的决定式:C=εs/4πkd;其中d为两极板间的垂直距离;又称板间距;k是静电力常数;k=9.0×10 9N.m2/c2;ε是电介质的介电常数;空气的介电常数最小;s表示两极板间的正对面积; 1、电容器的两极板与电源相连时;两板间的电势差不变;等于电源的电压; 2、当电容器未与电路相连通时电容器两板所带电荷量不变;十六、带电粒子的加速: 1、条件:带电粒子运动方向和场强方向垂直;忽略重力; 2、原理:动能定理:电场力做的功等于动能的变化:W=Uq=1/2mvt2-1/2mv02; 3、推论:当初速度为零时;Uq=1/2mvt2; 4、使带电粒子速度变大的电场又名加速电场;。

高中物理:第六讲匀强电场中场强与电势差的关系

高中物理:第六讲匀强电场中场强与电势差的关系

第六讲 匀强电场中场强与电势差的关系(共同专题)本讲学习提要1.匀强电场的E =U d。

2.经历通过理论推导E =U d的关系式;认识物理学研究中建立电场的力的性质与能的性质内在联系的方法。

3.通过场强与电势差关系的学习,感悟物理学规律之间是既相互关联又相互制约的。

本讲在复习电场的基本性质以及描述电场性质的电场强度、电势等物理量概念的基础上,以匀强电场为例,利用力与功的内在联系建立电场强度与电势差的内在联系。

在学习中要明确沿电场方向在单位距离上电势下降最大;会通过理论推导得出E =U d。

通过自主活动进一步认识电场强度的两个单位V/m 和N/C 是相同的,并通过示例认识利用场强与电势差的关系解决相关物理问题的一般方法。

提高利用力学定律等其他物理学规律解决实际问题的能力。

一、学习要求理解匀强电场中电场强度和电势差的关系。

会利用电场力做功与电势能变化的关系、电势能变化与电势差的关系,推导得出公式E =U d,并从中认识物理学研究中建立电场的力的性质与能的性质内在联系的方法,感悟物理学规律之间是既相互关联又相互制约的,知道公式的适用条件,会利用公式分析匀强电场的场强和电势。

知道电场强度的两个单位V/m 和N/C 是相同的,会结合力学的其他规律解决简单的带电粒子在电场中运动的实际问题,并从中感悟科学和技术对社会发展的作用。

二、要点辨析1.电场强度的方向与电势变化的关系电场强度的方向可以用电场线来形象地来描述,将一个正点电荷顺着电场线移动,电场力做正功,电势能减少,说明顺着电场线方向(即电场方向)电势越来越低。

从图中可以看到,除沿场强方向AB 外,沿着其他方向AC 、AD ,电势也都降低。

然而从图中可以看出,虽然电势沿着AB 、AC 、AD 的方向都要降低,但是沿着AB 方向降低相同的电势距离最短,可见场强的方向是指向单位距离上电势降低最大的方向。

我们可以把这一规律用形象的语言来描述:场强的方向是指向电势降低最“快”的方向,2.E =U d 的适用条件公式E =U d是利用匀强电场中电场强度与电势差的数量关系,得出U =Ed 这一重要公式后通过公式变换导出的。

高中物理电场知识点总结

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高中物理电场知识点总结电场知识点总结(一)1、两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1。

60×10—19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍2、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、0×109N•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。

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)}6。

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)}7、电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q =-ΔEAB/q8。

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、电势能:EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}10、电势能的变化ΔEAB=EB—EA{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}11、电场力做功与电势能变化ΔEAB=—WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值)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。

高中物理电场知识点总结

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高中物理电场知识点总结一、电场的基本概念1、电荷电荷是物质的一种基本属性,分为正电荷和负电荷。

同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

电荷量的单位是库仑(C)。

2、库仑定律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,与它们之间距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。

库仑定律的表达式为:$F = k\frac{q_1q_2}{r^2}$,其中$k$为静电力常量,$k = 90×10^9 N·m^2/C^2$。

3、电场电场是电荷周围存在的一种特殊物质,它对放入其中的电荷有力的作用。

电场具有力的性质和能的性质。

4、电场强度电场强度是描述电场强弱和方向的物理量。

定义为放入电场中某点的电荷所受的电场力$F$与电荷量$q$的比值,即$E =\frac{F}{q}$。

电场强度的单位是牛每库仑(N/C)。

电场强度是矢量,其方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同。

5、点电荷的电场强度点电荷$Q$在距离它$r$处的电场强度大小为$E = k\frac{Q}{r^2}$。

6、电场线电场线是为了形象地描述电场而引入的假想曲线。

电场线上每一点的切线方向表示该点的电场强度方向,电场线的疏密表示电场强度的大小。

电场线不相交、不闭合。

二、电场的能的性质1、电势能电荷在电场中具有的势能叫做电势能。

电势能具有相对性,通常取无穷远处或大地为电势能的零点。

电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加。

2、电势电势是描述电场能的性质的物理量。

定义为电场中某点的电势能与电荷量的比值,即$\varphi =\frac{E_p}{q}$。

电势的单位是伏特(V)。

电势是标量,有正负之分,正电势高于负电势。

3、等势面电场中电势相等的点构成的面叫做等势面。

等势面与电场线垂直,等差等势面越密集的地方电场强度越大。

4、电势差电场中两点间电势的差值叫做电势差,也叫电压。

$U_{AB} =\varphi_A \varphi_B$,电势差的单位是伏特(V)。

高中物理电场知识点

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高中物理电场知识点一、电场概念电场是指电荷在空间中所形成的一种物理场,是由于电荷的存在而产生的,可以对其他电荷施加电力作用。

二、电场强度1.定义:电场强度E是单位正电荷所受到的电力的大小,标量量,单位是伏/米(V/m)。

2.计算:由于电场强度是单位正电荷所受力的大小,可以通过电场强度的定义公式E=F/q计算,其中F为电荷所受力,q为单位正电荷的电荷量。

三、电场线与电势1.电场线:电场线是指在电场中,在任意一点的切线方向上,使得切线方向为电场强度方向的曲线。

2.电势:电势是指单位正电荷所具有的电位能,是标量量,用V表示,单位是伏特(V)。

3.电势的计算:电势的计算可以通过电场力做功的公式V=W/q计算,其中W为电场力对电荷做的功,q为电荷量。

四、点电荷的电场1.点电荷:电量集中在一个极点上的电荷称为点电荷。

2. 点电荷的电场强度:点电荷的电场强度E与与其距离r的关系式为E=kq/r^2,其中k为电场常数,q为点电荷的电荷量。

五、均匀带电直导线的电场1.均匀带电直导线:均匀带电直导线是指线上的电荷分布均匀的直导线。

2.均匀带电直导线的电场强度:均匀带电直导线上点P处的电场强度E与点P到直导线的距离r的关系式为E=λ/2πεr,其中λ为导线上单位长度的电荷量,ε为真空介电常数。

六、均匀带电平面的电场1.均匀带电平面:电荷均匀分布在一个平面上的电荷平面。

2.均匀带电平面的电场强度:均匀带电平面上点P处的电场强度E与点P到平面的距离d的关系式为E=σ/2ε,其中σ为平面上单位面积的电荷量。

七、电势差与电势能1. 电势差:在电场中,两点A和B之间的电势差Vab是指单位正电荷从A点移动到B点所获得的电位能的变化量。

2.电势能:电荷在电场中具有的电位能,当电荷与电势零点之间存在电势差时,电荷具有电势能。

八、电容和电容器1.电容:电容C是指单位电势差U所存储的电荷量,是标量量,单位是法拉(F)。

2.电容器:电容器是指能够存储电荷并且具有电容的器件。

2023届高中物理新教材:电场线——匀强电场

2023届高中物理新教材:电场线——匀强电场

第2课时电场线匀强电场[学习目标] 1.知道什么是电场线并掌握电场线的特点.2.知道孤立正负点电荷、等量同种(异种)点电荷电场线的分布特点.掌握两个等量同种(异种)点电荷连线及中垂线上的电场变化规律.3.知道什么是匀强电场及其特点.一、电场线匀强电场1.英国物理学家法拉第首先用电场线描述电场.2.电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向.3.电场线的特点(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)电场线在电场中不相交.(3)在同一电场中,电场强度较大的地方电场线较密,电场强度较小的地方电场线较疏.二、匀强电场1.概念:如果电场中各点的电场强度的大小相等、方向相同,这个电场就叫作匀强电场.2.特点:(1)电场方向处处相同,电场线是平行直线.(2)场强大小处处相等,电场线疏密程度相同.判断下列说法的正误.(1)电场线不仅能在空间相交,也能相切.(×)(2)在电场中,凡是电场线通过的点的电场强度不为零,不画电场线区域内的点的电场强度为零.(×)(3)同一试探电荷在电场线密集的地方所受静电力大.(√)(4)电场线是人们假设出来的,用以形象表示电场的强弱和方向,客观上并不存在.(√)(5)匀强电场的电场线可以是间距相等的曲线.(×)一、电场线匀强电场导学探究(1)电荷周围存在着电场,法拉第采用了什么简洁方法来描述电场?(2)在实验室,可以用实验模拟电场线;头发屑在蓖麻油中排列显示了电场线的形状,这能否说明电场线是实际存在的线?答案(1)法拉第采用了画电场线的方法描述电场.(2)不能,电场线实际不存在,但可以用实验模拟.知识深化1.电场线的特点(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)电场线在电场中不相交.(3)在同一电场中,电场强度较大的地方电场线较密,电场强度较小的地方电场线较疏.2.点电荷的电场线(1)点电荷形成的电场中,不存在电场强度相同的点,离场源电荷越近,电场线越密集,电场强度越强.(2)正点电荷的场强方向背离点电荷,负点电荷的场强方向指向点电荷.(3)若以点电荷为球心作一个球面,电场线处处与球面垂直.在此球面上电场强度大小处处相等,方向各不相同.3.匀强电场的电场线匀强电场的电场线是间隔相等的平行线,场中各点场强大小相等、方向相同.如图1所示是电场中某区域的电场线分布,a、b是电场中的两点,则()图1A.a点的电场强度较大B.同一点电荷放在a点受到的静电力比放在b点时受到的静电力小C.正电荷在a点由静止释放,它在静电力作用下运动的轨迹与电场线一致D.电荷在a点受到的静电力方向必定与该点场强方向一致答案 A解析a点处的电场线比b点处的密,因此a点的电场强度比b点的大,同一点电荷在a点受到的静电力也大,故A正确,B错误;正电荷在a点由静止释放时,静电力方向始终沿电场方向,而速度方向则在不断变化,因此其运动的轨迹不沿电场线,故C错误;若是负电荷,则在a点所受静电力方向和电场方向相反,因此电荷在a点受到的静电力方向不一定和电场方向相同,故D错误.图中画了四个电场的电场线,其中图A和图C中小圆圈表示一个点电荷,图A中虚线是一个圆,图B中几条直线间距相等且互相平行,则在选项图A、B、C、D中M、N两处电场强度相同的是()答案 B解析电场强度为矢量,M、N两处电场强度相同,则电场强度方向、大小都要相同.图A中M、N两点的电场强度大小相同,方向不同.图B是匀强电场,M、N两点的电场强度大小、方向都相同.图C中M、N两点的电场强度方向相同、大小不同.图D中M、N两点的电场强度大小、方向都不相同,故选项B正确.二、两等量点电荷的电场导学探究1.等量异种点电荷(1)在图2中画出等量异种点电荷周围的电场线.图2(2)完成下列填空:①两点电荷连线之间的场强大小变化情况是:从左向右场强大小变化情况为________;在O 点左侧场强方向________,在O点右侧场强方向________.②从两点电荷连线中点O沿中垂线到无限远,场强大小变化情况是________;在O点上方场强方向________,在O点下方场强方向________.③连线或中垂线上关于O点对称的两点场强大小________(填“相等”或“不相等”),方向________(填“相同”或“相反”).答案(1)(2)①先变小后变大向右向右②逐渐减小向右向右③相等相同2.等量同种点电荷(1)在图3中画出等量正点电荷周围的电场线.图3(2)完成下列填空①两点电荷连线之间的场强大小变化情况是从左向右场强大小变化情况是________;在O点左侧场强方向________,在O点右侧场强方向________.②从两点电荷连线中点O沿中垂线到无限远,场强大小变化情况是________;在O点上方场强方向________,在O点下方场强方向________.③连线或中垂线上关于O点对称的两点场强大小________(填“相等”或“不相等”),方向________(填“相同”或“相反”).答案(1)(2)①先变小后变大向右向左②先变大后变小向上向下③相等相反(2021·沭阳县修远中学高一月考)在M、N两点放置等量的异种点电荷如图4所示,MN是两电荷的连线,HG是两电荷连线的中垂线,O是垂足.下列说法正确的是()图4A.OM中点的电场强度大于ON中点的电场强度B.O点的电场强度大小与MN上各点相比是最小的C.O点的电场强度大小与HG上各点相比是最小的D.将试探电荷沿HG由H移送到G,试探电荷所受静电力先减小后增大答案 B解析等量异种点电荷电场线分布如图所示,电场线的疏密表示电场的强弱,由对称性可知OM中点的电场强度等于ON中点的电场强度;O点的电场强度大小与MN上各点相比是最小的;O点的电场强度大小与HG上各点相比是最大的,故A、C错误,B正确;因电场线的疏密表示电场的强弱,沿HG由H到G电场强度先变大再减小,由F=qE可知,将试探电荷沿HG由H移送到G,试探电荷所受静电力先增大后减小,故D错误.针对训练如图5所示,一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由A→O→B匀速运动,电子重力不计,则电子除受静电力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况是()图5A.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,方向水平向右答案 B(多选)(2020·宝鸡渭滨区期末)两个带等量正电荷的点电荷,O点为两电荷连线的中点,a点在连线的中垂线上,若在a点由静止释放一个电子,如图6所示,仅在静电力作用下,关于电子的运动,下列说法正确的是()图6A.电子在从a点向O点运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大B.电子在从a点向O点运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大C.电子运动到O点时,加速度为零,速度最大D.电子通过O点后,速度越来越小,一直到速度为零答案CD解析在两等量正点电荷连线中垂线上的电场强度方向O→a,电子从a点到O点运动的过程中,静电力方向a→O,故加速度方向向下,与速度同向,故速度越来越大;但电场线的疏密情况不确定,O点上方的电场强度最大点位置不确定,故电场强度大小变化情况不确定,则电子所受静电力大小变化情况不确定,加速度变化情况无法判断,故A、B错误;越过O 点后,电子做减速运动,则电子运动到O点时速度最大,静电力为零,加速度为零,故C正确;根据电场线的对称性可知,通过O点后,电子做减速运动,速度越来越小,一直到速度为零,故D正确.考点一电场线匀强电场1.(多选)以下关于电场和电场线的说法正确的是()A.电场线就是电荷在电场中的运动轨迹B.在电场中,凡是有电场线通过的点,场强不为零,不画电场线的区域内的点,场强为零C.在同一电场中,同一试探电荷在电场线密集的地方所受静电力大D.电场线是人们假想的,用以形象表示电场强度的大小和方向,客观上并不存在答案CD解析电场线是为了方便描述电场强度的大小及方向而引入的假想线,它不一定与电荷的运动轨迹重合,没画电场线的区域也有电场,场强不为零,A、B错误,D正确;在同一电场中,电场强度较大的地方电场线较密,同一电荷受到的静电力也较大,C正确.2.如图1所示是点电荷Q周围的电场线,图中A到Q的距离小于B到Q的距离.以下判断正确的是()图1A.Q是正电荷,A点的电场强度大于B点的电场强度B.Q是正电荷,A点的电场强度小于B点的电场强度C.Q是负电荷,A点的电场强度大于B点的电场强度D.Q是负电荷,A点的电场强度小于B点的电场强度答案 A解析正电荷的电场线向外辐射,电场线密的地方电场强度大,所以A正确.3.如图2所示为电场中的一条电场线,在该电场线上有a、b两点,分别用E a、E b表示两处电场强度的大小,则()图2A.a、b两点的电场强度方向相同B.因为电场线由a指向b,所以E a>E bC.因为电场线是直线,所以E a=E bD.a、b两点的电场强度方向可能不相同答案 A解析a、b两点所在的电场线是直线,所以a、b两点电场强度方向必定相同,故A正确,D错误;电场线的疏密表示电场强度的相对大小,题中只有一条电场线,无法判断电场线的疏密,也就无法判断a、b两点电场强度的大小,故B、C错误.4.(2020·启东市期中)如图3为金属球放入匀强电场后电场线的分布情况.设该电场中A、B两点的电场强度大小分别为E A、E B,则A、B两点()图3A.E A=E B,电场方向相同B.E A<E B,电场方向相同C.E A>E B,电场方向不同D.E A<E B,电场方向不同答案 D解析电场线的疏密表示电场强弱,由题图可知,B点电场线密集,A点电场线稀疏,故E A<E B,又电场中某点的电场方向为电场线在该点的切线方向,则由题图可知,A、B两点的电场方向不同,故A、B、C错误,D正确.5.正电荷q只在静电力作用下由P向Q做加速运动,而且加速度越来越大,那么可以断定,它所在的电场是下列图中的哪一个()答案 D解析在同一电场中,电场线越密,电场强度越大,电荷受到的静电力越大,加速度越大,故A、B、C错误,D正确.6.某电场的电场线分布如图4所示,下列说法正确的是()图4A.c点的电场强度大于b点的电场强度B.若将一试探电荷+q由a点静止释放,它将沿电场线运动到b点C.b点的电场强度大于d点的电场强度D.a点和b点的电场强度的方向相同答案 C解析电场线的疏密表示电场强度的大小,由题图可知E d>E c,E b>E d,故选项C正确,A 错误;由于电场线是曲线,由a点静止释放的正电荷不可能沿电场线运动,故选项B错误;电场线的切线方向为该点电场强度的方向,a点和b点的切线不在同一条直线上,即a点和b 点的电场强度的方向不同,故选项D错误.考点二两等量点电荷周围的电场7.(多选)如图5所示,在等量异种点电荷形成的电场中,O是两点电荷连线的中点,E、F是两点电荷连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O点对称,则()图5A.B、C两点场强大小和方向都相同B.A、D两点场强大小相等,方向相反C.E、O、F三点比较,O点场强最大D.B、O、C三点比较,O点场强最大答案AC解析由对称性可知,B、C两点场强大小和方向均相同,A正确;A、D两点场强大小相等、方向相同,B错误;在两点电荷连线的中垂线上,O点场强最大,在两点电荷连线上,O点场强最小,C正确,D错误.8.如图6为真空中两点电荷A、B形成的电场中的一簇电场线,已知该电场线关于虚线对称,O点为A、B电荷连线的中点,a、b为其连线的中垂线上对称的两点,则下列说法正确的是()图6A.A、B可能带等量异号的正、负电荷B.A、B可能带不等量的正电荷C.a、b两点处无电场线,故其电场强度可能为零D.同一试探电荷在a、b两点处所受静电力大小相等,方向相反答案 D解析根据电场线的方向及对称性,可知该电场为等量正点电荷形成的电场,A、B错误;a、b两点虽没有画电场线,但两点的电场强度都不为零,C错误;根据等量正点电荷的电场特点可知,同一试探电荷在a、b两点所受静电力等大反向,D正确.9.如图7所示,a、b两点处分别固定有等量异种点电荷+Q和-Q,c是线段ab的中点,d 是ac的中点,e是ab的垂直平分线上的一点,将一个正点电荷先后放在d、c、e点,它所受的静电力分别为F d、F c、F e,则下列说法中正确的是()图7A.F d、F c、F e的方向都是水平向右B.F d、F c的方向水平向右,F e的方向竖直向上C.F d、F e的方向水平向右,F c=0D.F d、F c、F e的大小都相等答案 A解析根据场强叠加原理,d、c、e三点场强方向都是水平向右,正点电荷在各点所受静电力方向与场强方向相同,故A正确,B、C错误;两点电荷连线上场强由a到b先减小后增大,中垂线上由c到无穷远处逐渐减小,因此c点场强是两点电荷连线上最小的(但不为0),是中垂线上最大的,故F d>F c>F e,故D错误.10.真空中有两个等量异种点电荷,以两点电荷连线中点O为坐标原点,以它们连线的中垂线为x轴,图中能正确表示x轴上电场强度变化情况的是()答案 A解析两等量异种点电荷电场的电场线如图所示,在它们连线的中垂线上,从连线上的中点O到无穷远处的电场强度逐渐减小,故选A.11.(多选)如图8所示,两个带等量正电荷的小球A、B(可视为点电荷),被固定在光滑绝缘水平面上.P、N是小球A、B连线的垂直平分线上的点,且PO=ON.现将一个电荷量很小的带负电的小球C(可视为质点),由P点静止释放,在小球C向N点运动的过程中,关于小球C 的速度-时间图像中,可能正确的是()图8答案 AB解析 在AB 的垂直平分线上,从无穷远处到O 点电场强度先变大后变小,到O 点变为零,带负电的小球受力方向沿垂直平分线,如果P 、N 与O 之间的距离足够远,小球从P 点运动到O 点,加速度先变大后变小,速度不断增大,在O 点加速度变为零,速度达到最大,v -t 图线的斜率先变大后变小;由O 点到N 点,速度变化情况与另一侧速度的变化情况具有对称性,B 正确;同理,如果P 、N 与O 之间的距离很近,A 正确.12.如图9所示,在场强为E 的匀强电场中,取O 点为圆心,r 为半径作一圆周,在O 点固定一电荷量为+Q 的点电荷,a 、b 、c 、d 为相互垂直且过圆心的两条直线和圆周的交点.当把一试探电荷+q 放在d 点恰好平衡时(不计重力,静电力常量为k ):图9(1)匀强电场场强E 的大小、方向如何?(2)试探电荷+q 放在点c 时,受力F c 的大小、方向如何?(3)试探电荷+q 放在点b 时,受力F b 的大小、方向如何?答案 (1)k Q r 2 方向沿db 方向 (2)2k Qq r 2 方向与ac 方向成45°角斜向下 (3)2k Qq r 2 方向沿db 方向 解析 (1)对试探电荷进行受力分析如图所示,由题意可知,试探电荷放在d 点:F 1=k Qq r 2,F 2=qE 由平衡条件知F 1=F 2,所以qE =k Qq r 2,E =k Q r2, 正电荷所受静电力方向与场强方向相同,故匀强电场方向沿db 方向.(2)试探电荷放在c 点:E 1=kQ r 2=E , E c =E 21+E 2=2E =2k Q r2 所以F c =qE c =2k Qq r2, 方向与ac 方向成45°角斜向下.(3)试探电荷放在b 点:E 2=kQ r 2=E ,E b =E 2+E =2E =2k Q r2 所以F b =qE b =2k Qq r2,方向沿db 方向.13.(多选)如图10,P 、Q 是矩形ABCD 的AD 边和BC 边的中点,E 、F 是AB 边和CD 边的中点,M 、N 是PQ 连线上的两点且MP =QN ,M 点和N 点有等量异种点电荷.关于图中八个点的场强关系,下列说法正确的是( )图10A.A 与B 点场强不同,A 与C 点场强不同B.A 与D 点场强不同,B 与D 点场强相同C.B 与C 点场强不同,E 与F 点场强不同D.C与D点场强不同,P与Q点场强相同答案BD解析等量异种点电荷的电场线分布情况如图所示.根据电场线的对称性可知,A、B、C、D四点的电场线的疏密程度相同,即电场强度大小相等,并且A与C点、B与D点场强方向相同,A与B点、A与D点场强方向不同,A错误,B正确;E与F点电场线的疏密程度相同,即场强大小相等,并且方向相同,C错误;P与Q点场强大小相等,方向相同,D正确.。

高中物理必修三 新教材 学习笔记 第9章 3 第2课时 电场线 匀强电场

高中物理必修三 新教材 学习笔记 第9章 3 第2课时 电场线 匀强电场

第2课时电场线匀强电场[学习目标] 1.知道什么是电场线并掌握电场线的特点。

2.会用电场线描述电场,熟记几种常见的电场线(重点)。

3.知道孤立正负点电荷、等量同种(异种)点电荷电场线的分布特点,掌握两个等量同种(异种)点电荷连线及中垂线上的电场变化规律(重难点)。

4.知道什么是匀强电场以及匀强电场的特点(重点)。

一、电场线1.物理学家________首先用电场线描述电场。

2.电场线是画在电场中的一条条________的曲线,曲线上每点的________________表示该点的________________方向。

电场线是________的,实际电场中并不存在,它是用来形象地描述________强弱与方向特性的一簇曲线。

3.电场线的特点(1)电场线从________________出发,终止于________________。

(2)电场线在电场中________,这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向。

(3)电场线的________可以用来比较各点电场强度的大小。

电场强度较大的地方电场线较密,电场强度较小的地方电场线较疏。

(1)电场线就是电荷在电场中的运动轨迹。

()(2)在电场中,凡是有电场线通过的点,电场强度不为零,不画电场线的区域内的点,电场强度为零。

()(3)在同一电场中,同一试探电荷在电场线密集的地方所受静电力大。

()例1某一区域的电场线分布如图所示。

A、B、C是电场中的三个点。

(1)哪一点的电场强度最强?哪一点的电场强度最弱?(2)画出各点电场强度的方向。

(3)把负的点电荷分别放在这三个点,画出它所受静电力的方向。

(4)把正的点电荷从A点静止释放,它在静电力作用下运动的轨迹是否与电场线一致?________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________二、几种常见的电场线认真观察常见的几种电场线的分布情况,完成下面填空。

高中物理电场知识点

高中物理电场知识点

高中物理电场知识点
1. 嘿呀,你知道电场强度吗?这就好比一场力量的较量呀!比如把一个电荷放在电场中,它所受到的电场力跟电荷量的比值就是电场强度啦!就像你在人群中挤来挤去,感受到的压力程度就是电场强度的感觉呀!
2. 哇塞,电势能这个概念很重要哦!想象一下,电荷在电场中具有的能量,就好像你拥有的潜力一样呢!比如说一个电荷在电场中的位置改变,电势能也会跟着变化,就如同你自身的能力在不同环境下能发挥出不同价值一样哦!
3. 嘿嘿,匀强电场可有意思啦!它就像是一个非常整齐、稳定的力量区域呢。

比如两块平行金属板中间的电场差不多就是匀强电场啦,那里面的电场强度处处相等,多神奇啊!
4. 哟呵,电场线懂不懂呀?它就像是电场这个神秘世界里的路线图哦!通过电场线的疏密就能知道电场强度的大小啦。

就像地图上的道路一样,有的地方路很密,那就是很“热闹”的地方呀!比如带正电的电荷周围的电场线就是向外发散的呢。

5. 哎呀呀,等势面也很有趣呀!这就好像是电场中的“等高线”一样呢。

在同一等势面上移动电荷做功为零哦,是不是很有意思?就像你在平地上走路不怎么费劲一样呀!
6. 咦,静电感应可不能忽略呢!当一个导体处在电场中,电荷会重新分布呢。

就好像你去了一个新环境,也会不自觉地调整自己一样呢。

像金属球在电场中,两端就会出现感应电荷哦!
7. 哇哦,电容器可是个很实用的东西呢!它能够储存电荷和电能哦。

就好像一个小仓库一样呢。

比如在一些电子设备中就有电容器呀,它能起到很多重要作用呢!
我的观点是:电场的这些知识点都超级有趣且实用,理解了它们,才能更好地探索物理世界的奥秘呀!。

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【高中物理】高中物理知识点:匀强电场
匀强电场:
1、定义:在电场中,如果各点的场强的大小和方向都相同,这样的电场叫匀强电场。

匀强电场中的电场线是间距相等且互相平行的直线。

2、场源:相距很近,带有等量异种电荷的一对平行金属板之间的电场,除边缘部分外,可以看做匀强电场
电场中图像类问题的解法:
1.电场的E―x图像与φ一x图像
在给定了电场的E―x图像时,可以由图线确定x 轴上各点场强的大小及方向。

此外
还可以确定x轴上各点的电势变化情况:E―x图线与x轴所围图形的面积表示电势差。

在给定了电场的φ―x图像时,除了可以直接确定x轴上各点电势的高低及电势变化
情况,还可以确定x 轴上各点场强(或沿x轴方向上的场强分量)的大小及方向:图线斜率大小表示场强大小,斜率正负表示场强方向。

当E一x图像或φ一x图像与粒子运动相结合时,可利用电场力与场强、加速度的
关系及电场力做功与动能、电势能和电势等的关系来解决涉及粒子电性、电场力、电势能、动能、速度、加速度等的相关问题。

在这类题目中,还可以把E―x图像或φ一x图像假设为我们熟悉的、符合给定变化
规律的某一种电场,利用这种已知电场的电场线分布、等势面分布或场源电荷来处理相关
问题。

2.粒子运动的v一t图像当带电粒子只在电场力作用下运动时,如果给出了粒子运
动的速度图像,则从速度图像上能确定粒子运动的加速度方向、加速度大小变化情况,进
而可将粒子运动中经历的各点的场强方向、场强大小、电势高低等情况判定出来。

3.粒子运动的v一x图像
在v一x图像中,图像的斜率并不是粒子运动的加速度,虽然从 v一x图像仍可判定粒子是加速运动还是减速运动,但加速度的大小变化情况却不一定能够判定出来,如在图中,图线的某点切线斜率:
所以在粒子经过某位置时的加速度a=kv。

图线①③所表示的粒子在运动中加速度增大,图线④⑤ 所表示的粒子在运动中加速度减小,而图线②⑥表示的粒子在运动中加速度变
化情况不能确定。

在能够确定粒子运动中加速度的变化情况之后,解决问题的方法与已知v―t图像相同。

给定带电粒子运动轨迹类问题的解法:
在涉及带电粒子运动轨迹的问题中,主要有三种类型:一是与电场线相结合,其中有给定电场方向和电场线方向未知的两种情况;二是与等势线相结合,有标出等势线电势数值和未标出电势数值的两种情况;三是给定场源电荷的情况。

解决这类问题的第一步先要根据带电粒子运动轨迹弯曲的方向范围,判定出带电粒子受到合外力的方向范围,由运动轨迹的切线判定出带电粒子的初速度、末速度及特殊位置的速度方向。

第二步由电场线分布、等势线分布、场源电荷的位置确定电场力的方向。

电场力的方向应与所在处电场线、等势面的垂线在同一直线上,至于给定的是场源电荷时,单一场源电荷看该点与场源电荷的连线,多个场源电荷时利用场的叠加原理。

第三步由电场力的方向与速度方向问的夹角,确定粒子运动中电场力做功情况、动能变化情况,电势能变化情况。

若是粒子的电性已知或电场线的方向已知、等势线的电势高低已知、场源电荷电性已知时,可由其一判定另一种情况。

第四步在涉及受力大小、加速度大小变化情况时,可将电场线分布疏密程度、等势线分布疏密程度与场源电荷相对位置的变化等情况相联系。

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知识点:电场强度的定义式
电场强度:
计算场强的四种方法:
1.计算电场强度的常用方法――公式法
(1)
是电场强度的定义式,适用于任何电场,电场中某点的场强是确定值,其大小和方向与试探电荷无关,试探电荷q充当“测量工具”的作用。

(2)
要是真空中点电荷电场强度的计算式,E 由场源电荷Q和某点到场源电荷的距离r决定。

(3)
是场强与电势差的关系式,只适用于匀强电场,注意式中的d为两点间的距离在场强方向的投影。

2.计算多个电荷形成的电场强度的方法――叠加法
当空间的电场由几个点电荷共同激发的时候,空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和,其合成遵循矢量合成的平行四边形定则。

3.计算特殊带电体产生的电场强度的方法
(1)补偿法对于某些物理问题,当直接去解待求的A很困难或没有条件求解时,可设法补上一个B,补偿的原则是使A+B成为一个完整的模型,从而使A+B变得易于求解,而且,补上去的B也必须容易求解。

这样,待求的A便可从两者的差值中获得,问题就迎刃而解了,这就是解物理题时常用的补偿法。

用这个方法可算出一些特殊的带电体所产生的电场强度。

(2)微元法在某些问题中,场源带电体的形状特殊,不能直接求解场源带电体在空间某点所产生的总电场,此时可将场源带电体分割,在高中阶段,这类问题中分割后的微元常有部分微元关于待求点对称,这就可以利用场的叠加及对称性来解题。

4.计算感应电荷产生的电场强度的常用方法―― 静电平衡法根据静电平衡时导体内部场强处处为零的特点,外部场强与感应电荷产生的场强(附加电场)的合场强为零,可知
,这样就可以把复杂问题变简单了。

相关高中物理知识点:点电荷的电场强度
点电荷的场强:
1、大小:点电荷产生的电场,某点场强大小与场源电荷的电荷量成正比,与该点到场源电荷的距离的平方成反比
2、方向:场源电荷是正电荷时,某点场强方向沿该点与场源电荷的连线背离场源电荷,场源电荷是负电荷时则相反,如图
3、表达式:其中Q是场源电荷的电荷量,r是该点到场源电荷的距离
4、适用条件:①真空中②点电荷
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