物理選修3-1第一章靜電場知識點總結

1、一、三種起電方式一、三種起電方式1 1、摩擦起電、摩擦起電2 2、感應起電、感應起電（實質：電子的轉移）（實質：電子的轉移）3 3、接觸起電、接觸起電 近近端感應端感應異異種電荷，種電荷，遠遠端感應端感應同同種電荷種電荷同種電荷電量平分，同種電荷電量平分， 異種電荷先中和后平分異種電荷先中和后平分二、電荷守恒定律二、電荷守恒定律三、元電荷三、元電荷最小的電荷量最小的電荷量所有帶電體的電荷量都是所有帶電體的電荷量都是e e的整數(shù)的整數(shù)倍倍1.1 電荷及其守恒定律電荷及其守恒定律qm1.2 庫侖定律庫侖定律 1 1、內容：、內容： 2 2、表達式：、表達式：221rqqkF q1q2+rFFk k

2、 叫靜電力常量叫靜電力常量 : 229/CmN100 . 9 k 3 3、適用范圍：、適用范圍： 真空（空氣中近似）真空（空氣中近似） 靜止點電荷（理想化模型）靜止點電荷（理想化模型）r r：球心間距：球心間距4 4、說明：庫侖力是矢量、說明：庫侖力是矢量 大小：代入大?。捍雚 q1 1q q2 2的絕對值計算的絕對值計算 方向：同斥異吸方向：同斥異吸一、電場一、電場2QE = KrFE=q場強的定義式，場強的定義式，適用任何電場適用任何電場 唯一性：唯一性： 電場中某點的場強是確定的電場中某點的場強是確定的場強的決定式，場強的決定式，適用真空中點電荷適用真空中點電荷二、電場強度二、電場強度

3、方向性方向性 ：正試探電荷的受力方向正試探電荷的受力方向三、場強的疊加原理：三、場強的疊加原理：遵循平行四邊形定則遵循平行四邊形定則1.起于正電荷（無窮遠處），終于負電荷（無窮遠處）起于正電荷（無窮遠處），終于負電荷（無窮遠處）2.不閉合，不相交。不閉合，不相交。.3.3.由中點至無窮遠處，由中點至無窮遠處， 逐漸減小逐漸減小2 2.大小相等，方向相同大小相等，方向相同都與中垂線垂直由正都與中垂線垂直由正電荷指向負電荷電荷指向負電荷1 1.最大最大3 3.先減小后增大先減小后增大2 2.大小相等大小相等, 方向相同方向相同, 都由正電荷指向負電都由正電荷指向負電 荷荷1 1.最小不為零最小不為

4、零分析分析:1. :1. 中點處中點處. . 2. 2. 關于中點的對稱點關于中點的對稱點. . 3. 3. 遞變規(guī)律遞變規(guī)律.分析分析:1. :1. 中點處中點處. . 2. 2. 關于中點的對稱點關于中點的對稱點. . 3. 3. 遞變規(guī)律遞變規(guī)律1.1.場強為場強為零零2 2. 大小相等，方向相反大小相等，方向相反 指向中點指向中點o（背向中點背向中點o）3.3.先減小再增大先減小再增大1.1.場強為零場強為零2 2.大小相等，方向相反大小相等，方向相反, ,都都沿中垂線遠離沿中垂線遠離o(o(指向指向o o) )3.3.由中點至無窮遠處場強由中點至無窮遠處場強先增大后減小至零，必先增大

5、后減小至零，必有一個位置場強最大。有一個位置場強最大。 1.4 1.4 電勢能和電勢電勢能和電勢 將電荷將電荷q q從從A A沿任何路徑移至沿任何路徑移至B B，靜電力做功相同靜電力做功相同EB+MAFq+WAB=qE|AM|：靜電力做功與：靜電力做功與無關無關, ,由由位置來決定位置來決定. .電場力做功的過程是電勢能電場力做功的過程是電勢能轉化的過程。轉化的過程。1 1、定義：電荷在電場中具有的勢能。、定義：電荷在電場中具有的勢能。3 3、相對性：大地或無窮遠為電勢能零點。、相對性：大地或無窮遠為電勢能零點。2、靜電力做的功等于電勢能的減少量。、靜電力做的功等于電勢能的減少量。（E Ep

6、p）標量）標量PBPAABEEWEpAFAB+FEEB電場力對電荷做正功，電荷的電勢能減小電場力對電荷做正功，電荷的電勢能減小電場力對電荷做負功，電荷的電勢能增加電場力對電荷做負功，電荷的電勢能增加、下列說法中正確的是（、下列說法中正確的是（ ）A.A.當兩正點電荷相互靠近時，它們的電勢能增大當兩正點電荷相互靠近時，它們的電勢能增大B.B.當兩負點電荷相互靠近時，它們的電勢能增大當兩負點電荷相互靠近時，它們的電勢能增大C.C.一個正電荷與另一個負電荷相互靠近時，它們的一個正電荷與另一個負電荷相互靠近時，它們的電勢能減小電勢能減小D.D.一個正電荷與另一個負電荷相互靠近時，它們的一個正電荷與另一

7、個負電荷相互靠近時，它們的電勢能增大。電勢能增大。ABCABC、一個電荷、一個電荷只在電場力作用下只在電場力作用下從電場中的從電場中的A A點移到點移到B B點時，電場力做了點時，電場力做了5 510106 6J J的功，則的功，則( )( )A A電荷在電荷在B B處時將具有處時將具有5 510106 6J J 的電勢能的電勢能B B電荷在電荷在B B處將具有處將具有5 510106 6J J 的動能的動能C C電荷的電勢能減少了電荷的電勢能減少了5 510106 6J J D D電荷的動能增加了電荷的動能增加了5 510106 6J J CDCD3 3、如圖所示、如圖所示, ,在等量正點電

8、荷形成的電場中在等量正點電荷形成的電場中, ,它它們連線的中垂面?zhèn)冞B線的中垂面abab上上, , 有一電子有一電子, ,從靜止開始由從靜止開始由a a運動運動到到b b的過程中的過程中(a(a、b b相對相對o o對稱對稱),),下列說法正確的是下列說法正確的是( )( )A.A.電子的電勢能始終增多電子的電勢能始終增多B.B.電子的電勢能始終減少電子的電勢能始終減少C.C.電子的電勢能先減少后增加電子的電勢能先減少后增加D.D.電子的電勢能先增加后減少電子的電勢能先增加后減少COab+-4 4、一帶電油滴在豎直方向的勻強電場中的運、一帶電油滴在豎直方向的勻強電場中的運動軌跡如圖虛線所示動軌跡

9、如圖虛線所示, ,電場方向豎直向下電場方向豎直向下. .若不計空若不計空氣阻力氣阻力, ,則此帶電油滴從則此帶電油滴從a運動到運動到b b的過程中的過程中, ,能量變能量變化情況為化情況為( )( )A.A.動能減小動能減小B.B.電勢能增加電勢能增加C.C.動能和電勢能之和減少動能和電勢能之和減少D.D.重力勢能和電勢能之和增加重力勢能和電勢能之和增加EabCF電電GF合合電荷在電場中某一點的電勢能與電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值。它的電荷量的比值。qEP1. 1. 定義定義: :2. 2. 公式公式: :( (計算時要代入正負號計算時要代入正負號) )電場中某點的電勢大小是由

10、電場本身的性質電場中某點的電勢大小是由電場本身的性質決定的，與放不放電荷及放什么電荷無關。決定的，與放不放電荷及放什么電荷無關。3. 3. 標量，正負表大小。標量，正負表大小。 一般選無窮遠或大地電勢為零。一般選無窮遠或大地電勢為零。5 5、如果把、如果把q=1.0q=1.01010-8-8C C的電荷從無窮遠處移至電場中的電荷從無窮遠處移至電場中的的A A點，需克服電場力做功點，需克服電場力做功W=1.2W=1.21010-4-4J.J.那么那么 q q在在A A點的電勢能和在點的電勢能和在A A點的電勢各是多少？點的電勢各是多少？ q q未移入電場前未移入電場前A A點的電勢是多少點的電勢

11、是多少 ？VCJqEJEJEWPAAPAPAA48444102 . 1100 . 1102 . 1102 . 1102 . 106 6、如圖所示，電場中有、如圖所示，電場中有A A、B B兩點，則下列說法兩點，則下列說法中正確的是（中正確的是（ ）A A、電勢、電勢A A B B 場強場強E EA AEEB BB B、電勢、電勢A A B B 場強場強E EA AEEEpBpBA AB BE EBC結論：正電荷沿電場線方向結論：正電荷沿電場線方向電勢能減少，負電荷沿電場電勢能減少，負電荷沿電場線方向電勢能增加。線方向電勢能增加。 7、關于電勢與電勢能的說法正確的是關于電勢與電勢能的說法正確的是

12、A電荷在電場中電勢高的地方電勢能大電荷在電場中電勢高的地方電勢能大B在電場中的某點，電量大的電荷具有的電勢能比電量在電場中的某點，電量大的電荷具有的電勢能比電量小的電荷具有的電勢能大小的電荷具有的電勢能大C正電荷形成的電場中，正電荷具有的電勢能比負電荷正電荷形成的電場中，正電荷具有的電勢能比負電荷具有的電勢能大具有的電勢能大D負電荷形成的電場中，正電荷具有的電勢能比負電荷負電荷形成的電場中，正電荷具有的電勢能比負電荷具有的電勢能小具有的電勢能小解析：解析： 正電荷在電勢高處的電勢能比電勢低處的電勢能大正電荷在電勢高處的電勢能比電勢低處的電勢能大, ,負電荷則反之負電荷則反之, ,所以所以A A

13、錯錯 當具有電勢為正值時當具有電勢為正值時, ,電量大的電電量大的電荷具有的電勢能大于電量小的電荷具有的電勢能荷具有的電勢能大于電量小的電荷具有的電勢能, ,當電勢當電勢為負值為負值, ,恰好相反恰好相反, ,所以所以B B錯錯 正電荷形成的電場中正電荷形成的電場中, ,電勢電勢為正值為正值, ,這樣電勢與正電荷的電量來積為正值這樣電勢與正電荷的電量來積為正值, ,而負電荷在而負電荷在正電荷形成的電場中電勢能為負值正電荷形成的電場中電勢能為負值, ,因此因此C C正確正確 負電荷形負電荷形成的電場中成的電場中, ,電勢為負值電勢為負值, ,因而正電荷具有的電勢能為負值因而正電荷具有的電勢能為負

14、值, ,負電行具有的電勢能為正值負電行具有的電勢能為正值, ,所以所以D D正確正確 E+2 2、幾種常見的等勢面、幾種常見的等勢面1 1、定義：、定義：電場中電勢相同的各點構成的面電場中電勢相同的各點構成的面等勢面的特點：等勢面的特點：5.5.沿電場線方向電勢降低最快。沿電場線方向電勢降低最快。1.1.同一等勢面上各點電勢相等。同一等勢面上各點電勢相等。2.2.在同一等勢面上移動電荷，電場力不做功。在同一等勢面上移動電荷，電場力不做功。3.3.電場線跟等勢面垂直，且由電勢高的等勢電場線跟等勢面垂直，且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。面指向電勢低的等勢面。4.4.不同等勢面不相交。不同等勢

15、面不相交。20 15 1020 15 10ACB等差等勢面：相等差等勢面：相鄰的等勢面間電鄰的等勢面間電勢之差相等。勢之差相等。6.6.等差等勢面越密，場強越大。等差等勢面越密，場強越大。8 8、關于等勢面，正確的說法是（、關于等勢面，正確的說法是（ ）A A電荷在等勢面上移動時不受電場力作用，所以不電荷在等勢面上移動時不受電場力作用，所以不做功做功B B等勢面上各點的場強大小相等等勢面上各點的場強大小相等C C等勢面一定跟電場線垂直等勢面一定跟電場線垂直D D兩等勢面不能相交兩等勢面不能相交CDCD1.5 電勢差電勢差一、電勢差與電勢的關系：一、電勢差與電勢的關系：電勢差：電勢差：電場中兩點

16、的電勢之差,也叫電壓。BAABUABBAUABABUU則有或者表示成顯然BA設電場中A點的電勢為，B點的電勢為二、靜電力做功與電勢差的關系：二、靜電力做功與電勢差的關系：)(BAqPBPAABEEW；BAABqUWqWUABBA即或BAqq 電荷q從電場中A點移到B點：AB1.1.電勢差電勢差U UABAB與與q q、W WABAB無關無關, ,僅與電場中僅與電場中A A、B B兩位置有關。兩位置有關。故電勢差反映了電場本身的故電勢差反映了電場本身的性質。性質。2.2.電勢差的單位電勢差的單位: :伏特伏特(V) 1V=1J/C(V) 1V=1J/C3.3.電勢差是標量。電勢差是標量。三、說明

17、：三、說明：WAB= -1.510-5 J電場中電場中A、B兩點的電勢是兩點的電勢是A=800V，B= - -200V，把電荷，把電荷q= - -1.510-8C由由A點移到點移到B點點,電場力做了多少功電場力做了多少功?電勢能變化多少電勢能變化多少?電勢能增加電勢能增加,增加增加1.510-5JBAABqUW求電場力做功的方法：(1)利用功的定義求解利用功的定義求解 在在勻強電場中勻強電場中，WABqEd，其中，其中d為電荷沿為電荷沿電場線方向的位移電場線方向的位移(2)利用靜電力做功與電勢能變化量的關系求解利用靜電力做功與電勢能變化量的關系求解 WABEpAEpB(3)利用電勢差與靜電力做

18、功的關系求解利用電勢差與靜電力做功的關系求解 WABqUAB(4) 利用動能定理求解利用動能定理求解 W電電Ek2Ek1 (僅有電場力做功時僅有電場力做功時) W電電 + W其它其它Ek2Ek1 9、將一電量為將一電量為2108C的點電荷的點電荷,從零電勢從零電勢S點移到點移到電場中的電場中的M點點,克服電場力做功克服電場力做功4108J,則則UM= ；若將該電荷從若將該電荷從M點移到點移到N點點,電場力做功電場力做功14108J,則則N點點電勢電勢UN ；M、N兩點電勢差為兩點電勢差為 解析：解析： U UM M=W/q=4=W/q=410108 8/2/210108 8=2V=2V由于是負

19、電荷克服由于是負電荷克服電場力做功，所以是順著電場線移動，電場力做功，所以是順著電場線移動，M M點電勢為負所點電勢為負所以以U UM M= =2V2VU UN N=14=1410108 8/2/210108 87V7V 由于是電場力做功，所以負電荷是逆著電場線方向移動，由于是電場力做功，所以負電荷是逆著電場線方向移動，N N點電勢比點電勢比M M點電勢高點電勢高7V7V，這樣，這樣N N點電勢比點電勢比S S點高點高5V5V，所以，所以 5V5V 說明：求某點電勢可先求出電勢差，然后根據(jù)電勢差和說明：求某點電勢可先求出電勢差，然后根據(jù)電勢差和電場力做功情況再求出該點電勢電場力做功情況再求出該

20、點電勢應牢記：電場力做正功，電勢能減少；電場力做負功，應牢記：電場力做正功，電勢能減少；電場力做負功，電勢能增加電勢能增加MNUEWAB=qUABWAB=Fd=qEdUAB=EdEWAB=FLcos=qEdWAB=qUABUAB=EdUAB=Ed 即：即：勻強電場勻強電場中兩點間的電勢差等于電場中兩點間的電勢差等于電場強度與這兩點強度與這兩點沿電場方向的距離沿電場方向的距離的乘積。的乘積。 規(guī)律方法規(guī)律方法2.公式公式E=U/d的理解與應用的理解與應用(1)(1)公式公式E=U/dE=U/d反映了電場強度與電勢差之間的關系，由公反映了電場強度與電勢差之間的關系，由公式可知，電場強度的方向就是電

21、勢降低最快的方向式可知，電場強度的方向就是電勢降低最快的方向 (2)(2)公式公式E=U/dE=U/d只適用于勻強電場，且只適用于勻強電場，且d d表示沿電場線方向表示沿電場線方向兩點間的距離，或兩點所在等勢面的范離兩點間的距離，或兩點所在等勢面的范離(3)(3)對非勻強電場，此公式也可用來定性分析，但非勻強對非勻強電場，此公式也可用來定性分析，但非勻強電場中，各相鄰等勢面的電勢差為一定值時，那么電場中，各相鄰等勢面的電勢差為一定值時，那么E E越大越大處，處，d d越小，即等勢面越密越小，即等勢面越密ABCD1010、如圖所示，、如圖所示，A A、B B、C C、D D是勻強電場是勻強電場中

22、一正方形的四個頂點，已知中一正方形的四個頂點，已知A A、B B、C C三點的電勢分別為三點的電勢分別為A A=15 V, =15 V, B B=3 V, =3 V, C C= =3 V3 V，由此可得，由此可得D D點電勢點電勢D D= = 9v 9v 。1.7 1.7 靜電現(xiàn)象的應用靜電現(xiàn)象的應用 把一個不帶電的金屬導體把一個不帶電的金屬導體ABCDABCD放到場強為放到場強為E E0 0的電場中，由于的電場中，由于導體內的自由電子受電場力作用導體內的自由電子受電場力作用而定向移動而定向移動，使導體表面出現(xiàn)感應電荷的現(xiàn)象叫，使導體表面出現(xiàn)感應電荷的現(xiàn)象叫靜電感應。靜電感應。E0ABCD1、

23、靜電感應、靜電感應E0-導體中自由電荷在電場力導體中自由電荷在電場力作用下發(fā)生定向移動作用下發(fā)生定向移動。導體兩端出現(xiàn)感應電荷，導體兩端出現(xiàn)感應電荷，感應電荷在導體中產生與感應電荷在導體中產生與E E0 0反方向的附加電場反方向的附加電場E。-EEEE0E0-E-感應電荷的電場感應電荷的電場E增增到與到與外電場外電場E0相等相等時，時，導體內合場強為零導體內合場強為零，電，電子停止定向移動子停止定向移動。-E合合=0靜電平衡：導體中無靜電平衡：導體中無電荷定向移動的狀態(tài)電荷定向移動的狀態(tài), ,就就叫靜電平衡狀態(tài)。叫靜電平衡狀態(tài)。E02.2.靜電平衡靜電平衡發(fā)生靜電感應的導體，當感應電荷產生的附

24、加發(fā)生靜電感應的導體，當感應電荷產生的附加電場電場E E和原電場（外加電場）和原電場（外加電場）E E0 0在導體內疊在導體內疊加為零，即加為零，即E=EE=E0 0時，自由電子停止定向移動，時，自由電子停止定向移動，這時導體所處的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)。這時導體所處的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)。E0EE0E合合=01 1、靜電平衡狀態(tài)：導體中（包括表面）沒有、靜電平衡狀態(tài)：導體中（包括表面）沒有電荷定向移動的狀態(tài)。電荷定向移動的狀態(tài)。一、靜電平衡狀態(tài)下導體的電場一、靜電平衡狀態(tài)下導體的電場2 2、處于靜電平衡的導體特點：、處于靜電平衡的導體特點：（1 1）導體內部場強處處為零（）導體內部場強處處為零（E

25、 E內合內合=0=0）。）。（2 2）導體外表面上任何一點的場強方向跟）導體外表面上任何一點的場強方向跟該點的表面垂直。該點的表面垂直。（即電場線垂直（即電場線垂直導體的外表面）導體的外表面）+ + +-E（3 3）整個導體是等勢體，表面是等勢面。）整個導體是等勢體，表面是等勢面。W=qU=0例例1 1：如圖所示接地金屬球：如圖所示接地金屬球A A的半徑為的半徑為R R，球外，球外點電荷的電量為點電荷的電量為Q Q，到球心的距離為，到球心的距離為r r，該點該點電荷電荷的電場在球心的場強等于多少？的電場在球心的場強等于多少？QRr水平向左方向沿QO,rQk場強E點電荷Q產生的:解2o注意：注意

26、：E是點電荷是點電荷Q產生的電場（即外電場），產生的電場（即外電場），E是感應電荷產生的電場（附加電場），是感應電荷產生的電場（附加電場），E合合是兩個電場疊加后的合電場。是兩個電場疊加后的合電場。EE+練習練習1：帶電量分別為：帶電量分別為+Q和和-Q的兩個點電荷相的兩個點電荷相距為距為r，在兩點電荷之間放入一個不帶電的導體，在兩點電荷之間放入一個不帶電的導體棒，如圖所示，當導體達到棒，如圖所示，當導體達到靜電平衡后靜電平衡后，感應感應電荷電荷在兩點電荷連線中點在兩點電荷連線中點O處產生的場強大小處產生的場強大小為多大？方向怎樣？為多大？方向怎樣？22rQ4k)2r(QkEE解:方向水平向左

27、方向水平向左+Q-QOE E+E- -2rQ8kEEE_法拉第圓筒實驗:12用兩個帶有絕緣手柄的金屬用兩個帶有絕緣手柄的金屬小球分別接觸帶有電荷的金小球分別接觸帶有電荷的金屬圓筒的內壁和外壁屬圓筒的內壁和外壁. .二、導體上電荷的分布二、導體上電荷的分布12和外壁接觸的和外壁接觸的小球使驗電器小球使驗電器箔片張開箔片張開, ,表明表明金屬筒外壁有金屬筒外壁有電荷分布電荷分布. .和內壁接觸的小和內壁接觸的小球不能使驗電器球不能使驗電器箔片張開箔片張開, ,表明表明金屬筒內壁沒有金屬筒內壁沒有電荷分布電荷分布. .特點：特點：1.1.導體內部沒有電荷，電荷只分布在導導體內部沒有電荷，電荷只分布在

28、導體的外表面。體的外表面。2.在導體外表面，越尖銳的位置，電荷在導體外表面，越尖銳的位置，電荷密度（單位面積的電荷量）越大，凹陷密度（單位面積的電荷量）越大，凹陷的位置幾乎沒有電荷。的位置幾乎沒有電荷。二、導體上電荷的分布二、導體上電荷的分布-+靜電屏蔽靜電屏蔽: :靜電平衡時靜電平衡時, ,金屬外殼或金屬網可保護金屬外殼或金屬網可保護其內部區(qū)域不受外電場影響的現(xiàn)象。其內部區(qū)域不受外電場影響的現(xiàn)象。處于靜電平衡的導體殼內部場強為零。處于靜電平衡的導體殼內部場強為零。+三、靜電屏蔽三、靜電屏蔽+金屬網罩金屬網罩也能起到靜電屏蔽作用也能起到靜電屏蔽作用. .類似事例類似事例: :通訊電纜外包金屬層

29、通訊電纜外包金屬層, ,電學儀器外套電學儀器外套金屬罩金屬罩. .電力工作人員有時需要帶電作電力工作人員有時需要帶電作業(yè)，全身穿戴金屬絲網制成的業(yè)，全身穿戴金屬絲網制成的衣，帽，鞋，手套等。衣，帽，鞋，手套等。 -+E內內=0金屬殼內部不受外部影響。金屬殼內部不受外部影響。A+- - - -+ + + +A+接地的封閉導體殼，內部電場對外部沒影響。接地的封閉導體殼，內部電場對外部沒影響。AB例例2：如圖所示，把原來不帶電的金屬球殼：如圖所示，把原來不帶電的金屬球殼B的的外表面接地，將一帶正電的小球外表面接地，將一帶正電的小球A從小孔中放從小孔中放入球殼內，但不于入球殼內，但不于B發(fā)生接觸，達到

30、靜電平衡發(fā)生接觸，達到靜電平衡后，則：后，則：A、B的空腔內電場強度為零的空腔內電場強度為零B、B不帶電不帶電C、B的內外表面電勢相等的內外表面電勢相等D、B帶負電帶負電B的外部電場強度為零嗎？的外部電場強度為零嗎？1.8 1.8 電容器的電容電容器的電容一、電容：一、電容：2 2、定義式：、定義式： QCU=1 1、物理意義：反映電容器容納電荷本領、物理意義：反映電容器容納電荷本領大小的物理量。大小的物理量。3 3、單位：、單位：法拉（法拉（F）常用：微法（常用：微法（FF） 皮法（皮法（pFpF） 1F = 101F = 10-6 -6F 1 pF =10F 1 pF =10-12-12F

31、 F kdSCr4r r：相對介電常數(shù)；：相對介電常數(shù)；k=9.0k=9.010109 9NmNm2 2/C/C2 2S S：兩極板的正對面積，：兩極板的正對面積，d d：極板間距：極板間距二、平行板電容器的電容：二、平行板電容器的電容：決定式：決定式：3 3、平行板電容器的動態(tài)分析、平行板電容器的動態(tài)分析（1 1）電容器與電源相連：）電容器與電源相連：U U不變。不變。（2 2）電容器充電后與電源斷開）電容器充電后與電源斷開：Q Q不變。不變。兩種基本情況：兩種基本情況：三個依據(jù)：三個依據(jù)：4SCkdUQC dUE 知識簡析知識簡析 【例例4 4】兩個較大的平行金屬板兩個較大的平行金屬板A

32、A、B B相距為相距為d,d,分別接在電壓為分別接在電壓為U U的電源正、負極上的電源正、負極上, ,這時質量為這時質量為m,m,帶電帶電量為量為q q的油滴恰好靜止在兩極之間的油滴恰好靜止在兩極之間, ,如圖所示如圖所示, ,在其它條在其它條件不變的情況下件不變的情況下, ,如果將兩極非常緩慢地錯開一些如果將兩極非常緩慢地錯開一些, ,那么在那么在錯開的過程中（錯開的過程中（ ） A A油滴將向上加速運動，電流計中電流從油滴將向上加速運動，電流計中電流從b b流向流向a a。 B B油滴將向下加速運動，電流計中的電流從油滴將向下加速運動，電流計中的電流從a a流向流向b b。 C C油滴靜止

33、不動，電流計中的電流從油滴靜止不動，電流計中的電流從b b流向流向a a。 D D油滴靜止不動，電流計中的電流從油滴靜止不動，電流計中的電流從a a流向流向b b。解析解析: : 電容器接在電源的正、負極上沒有電容器接在電源的正、負極上沒有斷開斷開, ,則電容器兩端的電壓不變則電容器兩端的電壓不變, ,兩極板間兩極板間的距離不變的距離不變, ,則場強不變則場強不變, ,油滴受力情況不油滴受力情況不變變, ,油滴靜止不動油滴靜止不動. . 在電容器兩極板錯開的在電容器兩極板錯開的過程中過程中, ,電容器的電容是減小的電容器的電容是減小的, ,由由C Cq qU U可可知知,U,U不變時不變時,Q

34、,Q是減小的是減小的, ,則電容器的帶電量減小，有電荷則電容器的帶電量減小，有電荷流向電源流向電源, ,是放電電流是放電電流, ,方向由方向由a a到到b.b.D D正確正確 規(guī)律方法規(guī)律方法 【例例1010】平行板電容器充電后與電源斷開平行板電容器充電后與電源斷開, ,負極板接地，在負極板接地，在兩極板間有一正電荷兩極板間有一正電荷( (電量很小電量很小) )固定在固定在P P點點, ,如圖所示如圖所示, ,以以E E表示兩極板間的電場強表示兩極板間的電場強度度,U,U表示電容器兩極間的電壓；表示電容器兩極間的電壓；W W表示正電荷在表示正電荷在P P點的電勢能點的電勢能. .若保持負極板不

35、動若保持負極板不動, ,將正極板移到圖中虛線所示的位置將正極板移到圖中虛線所示的位置, ,則（則（ ）A AU U變小，變小，E E不變；不變； B BE E變大，變大，W W變大；變大；C CU U變小，變小，W W不變；不變； D DU U不變，不變，W W不變；不變；解析：解析： 由極板間距離減小，知電容由極板間距離減小，知電容C C增大；增大；由充電后與電源斷開，知帶電量由充電后與電源斷開，知帶電量Q Q不變；由不變；由U UQ/CQ/C可得極可得極板間電壓板間電壓U U減小根據(jù)減小根據(jù) 4SCk d和和U=Q/CU=Q/C得得 4 kdQUS再由再由E=U/dE=U/d得得 4 kQES 即即E E由由Q/SQ/S決定而決定而Q Q及及S S都不變，都不變，所以所以E E不變不變 因為因為E E不變，不變，P P點與負極板間的距離不變，所以可知點與負極板間的距離不變，所以可知