高二物理電場復(fù)習總結(jié)

高二物理電場總結(jié)

一：電荷守恒定律與庫侖定律

【知識點梳理】

1．電荷：自然界中只存在兩種電荷，即正電荷和負電荷．用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷為負電荷，用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷為正電荷．同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引．

2．電荷量：電荷量是指物體所帶電荷的多少．單位是庫侖，字母為“C”．物體不帶電的實質(zhì)是物體帶有等量的異種電荷．

3．元電荷：電子所帶電荷量e=1.610-19C，所有帶電體的電荷量都是e的整數(shù)倍，因此電荷量e稱為元電荷．

4．點電荷：點電荷是一種理想化的模型，當帶電體的尺寸比它們之間的距離小得很多，以致帶電體的大小、形狀對相互作用力影響不大時，這樣的帶電體就可以看做點電荷．

5．物體帶電方法：（1）摩擦起電；（2）感應(yīng)起電；（3）接觸起電．

6．電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移過程中電荷總量保持不變．7．庫侖定律：（1）適用條件：①真空中，②點電荷

（2）公式：F說明：

①兩個點電荷間的相互作用力是一對作用力與反作用力，不論兩個帶電體的電量是否相等，甚至相差懸殊，但它們間的作用力一定大小相等、方向相反，并與它們的質(zhì)量無關(guān)．

②均勻帶電的圓球、圓板、圓環(huán)，等效為電荷都集中在球心、圓心．

③微觀粒子（如電子、質(zhì)子）間的萬有引力比它們之間的庫侖力小得多，萬有引力通常忽略不計，電荷在電場中受力分析時，一般情況下重力不計．

kQ1Q2r2

二：電場強度與電場線電場力的性質(zhì)

【知識點梳理】1．電場：

（1）電場：帶電體周圍存在的一種物質(zhì)，是電荷間相互作用的媒體．它是一種看不見的客觀存在的物質(zhì)．它具有力的特性和能的特性．

（2）電場最基本的性質(zhì)：對放入電場中的電荷由電場力的作用．

（3）電場力：放入電場中的電荷受到電場的力的作用，此力叫電場力．

2．電場強度E：描述電場力的性質(zhì)的物理量

（1）定義：放入電場中某點的電荷所受電場力與此電荷所帶電荷量的比值，叫電場強度．（2）定義式：EF/q．

（3）物質(zhì)性：電場是電荷周圍客觀存在的物質(zhì)，電荷之間的相互作用力通過電場而發(fā)生．

（4）客觀性：場強是描述電場力的性質(zhì)的物理量，只由電場本身決定．電場中某點的場強與檢驗電荷的電性和電量q無關(guān)，與檢驗電荷所受的電場力F無關(guān)，即使無檢驗電荷存在，該點的場強依然是原有的值．（5）矢量性：電場中某點的電場強度方向規(guī)定為正電荷在該點所受電場力的方向．與放在該點的負電荷受的電場力的方向相反．（6）場強大小判斷：

a．根據(jù)電場力判斷：EF/q

b．根據(jù)電場線判斷：只與電場線疏密有關(guān)，與電場線方向無關(guān)．

（7）電場強度的計算：

EF/q（定義式，普遍適用）EkQr2（用于真空中點電荷形成的電場）

EU/d（用于勻強電場）

3．電場線：在電場中畫出一系列從正電荷出發(fā)到負電荷終止的曲線，使曲線上每一點的切線方向跟該點的場強方向一致，這些曲線就叫做電場線．

（1）電場線是為了形象地表示電場的方向和強弱引入的假想線，它不是電場中實際存在的線．電場線也不是電荷在電場中運動的軌跡．

（2）電場線的疏密表示場強的大小，電場線越密的地方，其場強就越大．

（3）電場線上某點的切線方向即該點的場強力向，也就是正電荷在該點所受電場力的方向．

（4）靜電場的電場線是不閉合的曲線，總是從正電荷(或無窮遠處)發(fā)出，終止于負電荷(或無窮遠處)．在沒有電荷的地方電場線不會中斷，也不會相交．正電荷一定要發(fā)出電場線，負電荷一定要接收電場線．（5）電場線不會相交或相切．

4．電場的疊加：

同時存在幾個產(chǎn)生電場的場源時，電場中某點的合場強是各場源單獨在該點產(chǎn)生場強的矢量和．

三：電勢與電勢差電場能的性質(zhì)

【知識點梳理】

1．電勢差UAB：（1）定義：電荷在電場中，由一點A移動到另一點B時，電場力所做的功與移動電荷電荷量的比值WAB/q，叫做A、B兩點間的電勢差，用UAB表示．（2）定義式：UAB=WAB/q．

（3）電勢差是標量，但有正負，正負表示電勢的高低．2．電勢φ：描述電場能的性質(zhì)的物理量

（1）定義：電勢實質(zhì)上是和零電勢點的電勢差．即電場中某點的電勢，在數(shù)值上等于把單位正電荷從某點移到零電勢點時電場力所做的功．（2）定義式：φA=UAp=WAp/q．

（3）電勢是標量，但有正負，正負表示該點電勢比零電勢點高還是低．（4）電勢高低判斷：

a．根據(jù)移動檢驗電荷做功判斷：移動正電荷電場力做正功(負功)時，電勢降落(升高)；移動負電荷電

場力做正功(負功)時，電勢升高(降落)．

b．根據(jù)電場線判斷：沿著電場線方向，電勢越來越低，逆著電場線方向電勢越來越高．c．根據(jù)場源電荷判斷：離正電荷越近，電勢越高，離場源負電荷越近，電勢越低．

d．根據(jù)電勢差判斷：UAB>0，則A點電勢比B點高；UAB電勢較高的點移動到電勢較低的點時，是電場力做正功（或電場力做負功）；當正（或負）電荷從電勢較低的點移動到電勢較高的點時，是電場力做負功（或電場力做正功）．5．等勢面：

（1）定義：電場中電勢相同的點構(gòu)成的面叫做等勢面．

（2）等勢面的特點：

①等勢面是為形象描述電場中各點電勢高低分布而引入的假想圖，不是實際存在的面．②同一等勢面上各點間的電勢差為零，電荷在等勢面上移動時電場力不做功．③電場線垂直于等勢面，并指向電勢降低最快的方向．

④等勢面不相交．

⑤電場強度較大的地方，等差的等勢面較密．

6．勻強電場中場強和等勢面的關(guān)系：

在勻強電場中，沿著場強方向的兩點間的電勢差等于電場強度跟這兩點間距離的乘積，即U=Ed，也可理解為：在勻強電場中，電場強度在數(shù)值上等于沿場強方向上單位長度的電勢降落，即E=U/d．

四：電容器與帶電粒子在電場中的運動

【知識點梳理】1．電容器、電容

（1）電容器：兩個彼此絕緣又互相靠近的導(dǎo)體可構(gòu)成一個電容器．（2）電容：描述電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量．

①定義：電容器所帶的電荷量Q（一個極板所帶電荷量的絕對值）與兩個極板間電勢差U的比值，叫做電容器的電容．單位：1F=10μF=10pF

②定義式：CQUQU．

612

電容C由電容器本身的構(gòu)造因素決定，與電容器所帶電量Q和充電電壓U無關(guān)．③幾種電容器

（a）平行板電容器：平行板電容器的電容跟介電常數(shù)ε成正比，跟正對面積S成正比，跟兩板間的距離d

S成反比，即C．

4kd帶電平行板電容器兩極板間的電場可認為是勻強電場，板間場強為EU/d．（b）固定電容器、可變電容器、電解電容器．電解電容器接入電路時應(yīng)注意其極性．2．帶電體在電場中的運動

（1）平衡（靜止或勻速直線運動）：僅在電場力和重力作用下滿足qE（2）加速

能量：在任何電場中，若只有電場力做功，有qU12mv22mg

12mv12．

Eqm動力學(xué)：在勻強電場中，若只有電場力作用，帶電體做勻變速直線運動，其加速度為a（3）偏轉(zhuǎn)

．

當不計重力的帶電粒子以一定初速垂直電場方向進入勻強電場時，粒子的運動為類平拋運動，其軌跡是拋物線．當帶電粒子的質(zhì)量為m，電量為q，兩平行金屬板板長為l，距離為d，板間電壓為U，當帶電粒子以初速v0平行于兩板進入電場時，兩板間的場強為E

3

Ud．在垂直于場強方向上，粒子做勻速直線運動：vxv0,xv0t．

qEm在平行于場強方向上粒子做初速度為零的勻加速直線運動：a離開電場時，粒子在板間的運動時間為t沿電場力方向上的位移為y12at2，vyqEmt,y1qE2mt2．

lv0

vyv0qUl2mdv220;．

速度方向上的偏轉(zhuǎn)角為，tanqUlmdv20(6)帶電粒子射出偏轉(zhuǎn)電場后打到熒光屏上

在距偏轉(zhuǎn)電場粒子射出端為x的地方，有一與極板垂直的熒光屏。帶電粒子射出偏轉(zhuǎn)電場后作勻速直線運動，打到熒光屏上。如果在偏轉(zhuǎn)電場中沒有加偏轉(zhuǎn)電壓，這時帶電粒子打在熒光屏的中心點O。設(shè)加偏轉(zhuǎn)電壓后，粒子打在熒光屏上的點距O點的距離為y＇，如圖。

根據(jù)相似三角形知識有：L

x＋y＇2

＝y(tǒng)L

2

qL2LL

y＇＝2(x＋)U＝tanφ(x＋)mdv022相似三角形應(yīng)取L得中點作為三角形頂點

注意：經(jīng)過同一加速電場u1與同一偏轉(zhuǎn)電場u出來的粒子偏轉(zhuǎn)位移與偏轉(zhuǎn)角度均相同，即與質(zhì)量m

和電荷量q均無關(guān)。y=

UL2Yd＋＋＋＋＋＋＋＋yv0xy′Y－－－－－－－－L4U1d,tanθ=

UL2U1d

（4）圓周運動

帶電粒子在點電荷形成的徑向輻射狀分布的靜電場中，可做勻速圓周運動．如氫原子核外電子的繞核運動．此時有kQqr2mv2r．

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