高中物理選修3-1第一章靜電力知識(shí)點(diǎn)題型

1、靜電場第一節(jié)庫侖定律、電荷1.兩種電荷：即正電荷和負(fù)電荷。同種電荷相互排斥，一種電荷相互吸引。2. 元電荷：最小的電荷量。即電子或質(zhì)子所帶的電荷量，用最早由美國物理學(xué)家密立根測得。3. 電荷量：電荷的多少叫做電荷量。電荷量的單位：庫倫（的整數(shù)倍。-19-e來表示，e=1.6x10C。C）。物體帶的電荷量只能是e4.比荷：電荷量與質(zhì)量的比。電子的比荷:e,一11=1.7610C/kg，比荷又叫做me11荷質(zhì)比，是帶電粒子的一個(gè)重要參數(shù)。5.點(diǎn)電荷：自身線度遠(yuǎn)小于相互作用距離的帶電體可以看做點(diǎn)電荷,型。點(diǎn)電荷是一種理想化模、三種起電方式的比較1. 摩擦起電。電荷得失。玻璃棒與絲綢摩擦，玻璃棒因失去

2、電子而帶正電。2. 接觸起電。電荷轉(zhuǎn)移。金屬棒與帶正電的物體接觸，正電荷轉(zhuǎn)移到金屬棒。3. 感應(yīng)起電。靜電感應(yīng)。同種電荷在電場力的作用下遠(yuǎn)離帶電體，異種電荷在電場力的作用下靠近帶電體。注意：1.用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，用毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶負(fù)電，是電子的轉(zhuǎn)移。2.靜電感應(yīng)現(xiàn)象是導(dǎo)體內(nèi)部電荷的重新分布，顯現(xiàn)出了電性。三、電荷守恒定律內(nèi)容：電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消失，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體或從一個(gè)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?！纠坑袃蓚€(gè)完全相同的帶電絕緣金屬小球A、B,分別帶有電荷量Qa=6.4X109c,Qb=3.2X109C,讓兩絕緣金屬小球接觸

3、后A、B,分別所帶的電荷量各是多少？在接觸過程中，電子如何轉(zhuǎn)移并轉(zhuǎn)移了多少？規(guī)律方法1. 兩個(gè)完全相同的帶電金屬球接觸：同種電荷總量平分，異種電荷先中和再平分。2. 兩個(gè)大小、形狀完全相同的非球形帶電金屬導(dǎo)體接觸時(shí)，也符合上述規(guī)律。四、庫倫定律1. 庫侖力：電荷間的相互作用力看，也叫靜電力。2. 庫倫定律：（1）內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。QlQ2（2）表達(dá)式：f=k，（k叫做靜電力常量）r靜電力常量：k=9X109N-m2/c2方向：同種電荷相排斥，異種電荷相吸引。（3）使用條件：真空中的點(diǎn)

4、電荷。（4）庫侖扭秤實(shí)驗(yàn)：通過實(shí)驗(yàn)，庫侖發(fā)現(xiàn)兩點(diǎn)電荷之間靜電力與距離平方成反比的規(guī)律。五、庫侖定律的應(yīng)用1. 庫侖定律的基本應(yīng)用【例】如圖所示，把A、B兩個(gè)相同的導(dǎo)電小球分別用長為0.10m的絕緣細(xì)線懸掛于OA和OB兩點(diǎn).用絲綢摩擦過的玻璃棒與A球接觸，棒移開后將懸點(diǎn)OB移到OA點(diǎn)固定.兩球接觸后分開，平衡時(shí)距離為0.12m.已測得每個(gè)小球質(zhì)量是8.0x10-4kg帶電小球可視為點(diǎn)電荷，重力加速度g=10m/s2，靜電力常量k=9.0X109N?m2/C2則（）A、B、C位于等邊三角A. 兩球所帶電荷量相等B. A球所受的靜電力為1.0X冰C. B球所帶的電荷量為4V6X-8CD. A、B兩球

5、連線中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度為0【例】在光滑絕緣的水平地面上放置著四個(gè)相同的金屬小球，小球形的三個(gè)頂點(diǎn)上，小球D位于三角形的中心，如圖所示?，F(xiàn)讓小球A、B、C帶等量的正電D帶負(fù)電荷q,使四個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則Q與q的比值為（）A.3C.3D.3注意：四個(gè)小球均處于狀態(tài)，表明對于每一個(gè)小球，它受到的其他三個(gè)小球的庫侖力的合力都為零。2. 三個(gè)自由點(diǎn)電荷的平衡問題【例】如圖所示，在光滑、絕緣的水平面上，沿一直線依次排列三個(gè)帶電小球A、B、C（可視為質(zhì)點(diǎn)）。若它們恰能處于平衡狀態(tài)，那么這三個(gè)小球所帶的電荷量及電性的關(guān)系，下面的情況可能的是（）A.-9,4,36B.4,6,36C.-3,2,8D.3,-2

6、,6規(guī)律方法三個(gè)自由電荷平衡問題的解題技巧1. 三點(diǎn)共線：三個(gè)電荷一定分布在一條直線上。2. 兩同夾異：兩側(cè)的點(diǎn)電荷電性相同，中間的點(diǎn)電荷的電性一定與兩側(cè)的相反。3. 兩大夾?。禾幱谥虚g的點(diǎn)電荷的帶電量一定較小。4. 近小遠(yuǎn)大：三個(gè)點(diǎn)電荷中電荷量較小的兩個(gè)點(diǎn)電荷離得較近。第二節(jié)電場強(qiáng)度一、電荷的周圍存在著一種特殊的物質(zhì)電場1.2.電場是真實(shí)存在的。電場的基本性質(zhì)：對放入其中的電荷有力的作用。電荷之間的相互作用是通過電場發(fā)生的。二、電場強(qiáng)度1. 定義：放入電場中某點(diǎn)的試探電荷所受電場力F與其所帶電荷量q的比值，叫做該店的電場強(qiáng)度，簡稱場強(qiáng)。F活也2. 定義式：E=一（在數(shù)值上等于單位電荷所受到的

7、電場力）q單位：N/C,V/m方向：跟正電荷在該點(diǎn)所受的靜電力的方向相同。比如：點(diǎn)電荷場強(qiáng)cFQq1OE=k二k"7qrqr3. 使用條件：一切電荷4. 物理意義：描述電場力的性質(zhì)的物理量，與試探電荷q無關(guān)。（就像自己的體重跟體重計(jì)無關(guān)一樣）5. 場強(qiáng)疊加原理電場強(qiáng)度是矢量，合成時(shí)遵循矢量運(yùn)算法則（平行四邊形定則或三角形定則），常用的方法有圖解法、解析法、正交分解法等；三、電場強(qiáng)度公式的應(yīng)用如圖所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O點(diǎn)為半圓弧的圓心，/MOP=60°.兩個(gè)帶電量相等的異種點(diǎn)電荷分別置于M、N兩點(diǎn)時(shí)，。點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為E1.將置于N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移

8、至P點(diǎn)時(shí)，。點(diǎn)的場強(qiáng)大小變?yōu)镋2.則E1與E2之比為（）A.2:B.1:2C.2:'D.''':2【例】如圖，強(qiáng)度恰好為零。靜電力常量用方向分別為（）3迫A. ，沿y軸負(fù)向C.4，沿y軸正向3WB. 1口，沿y軸正向52D.如'，沿y軸負(fù)向直角坐標(biāo)系xOy中，M、N兩點(diǎn)位于x軸上，G、H兩點(diǎn)坐標(biāo)M、N兩點(diǎn)各固定一負(fù)點(diǎn)電荷，一電量為Q的正點(diǎn)電荷置于O點(diǎn)時(shí)，G點(diǎn)處的電場k表示。若將該正點(diǎn)電荷移到G點(diǎn)，貝UH點(diǎn)處場強(qiáng)的大小和d點(diǎn)處場強(qiáng)的大小為（）（k為靜電力【例】如圖，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、b、d三個(gè)

9、點(diǎn)，a和b、b和c、c和d間的距離均為R,在a點(diǎn)處有一電荷量為q（q>0）的固定點(diǎn)電荷.已知b點(diǎn)處的場強(qiáng)為零，則常量）2q9(04-qA.k§又.B.k*C.k9*D.k汝第三節(jié)電場線、等勢面與粒子軌跡一、電場線1. 電場線：為描述電場強(qiáng)度而引入的假想曲線。2. 電場線的特點(diǎn)：（1）起于正電荷（或無窮遠(yuǎn)），止于無窮遠(yuǎn)（或負(fù)電荷）（2）切線方向與場強(qiáng)方向一致（3）疏密表示場強(qiáng)強(qiáng)弱（密強(qiáng)疏弱）（4）不相交、不相切、不閉合注意：靜電場的電場線不閉合，在沒有電荷的區(qū)域不中斷，感生電場的電場線閉合。3. 電場線的應(yīng)用（1）判斷電場力的方向正電荷的受力方向和電場線在該點(diǎn)的切線方向相同。，負(fù)

10、電荷迪受力方向和電場線在該點(diǎn)的切線方向相反。（2）判斷電場強(qiáng)度的大?。ǘㄐ裕╇妶鼍€密處電場強(qiáng)度大，電場線疏處電場強(qiáng)度小。進(jìn)而可判斷電荷受力大小和加速度的大小?！纠緼B是一條電場線上的兩個(gè)點(diǎn)，一帶負(fù)電的微粒僅在電場力作用下以一定初速度從A點(diǎn)沿電場線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其速度一時(shí)間圖象如圖所示。則這一電場可能是（）二、電場力做功1. 特點(diǎn)：靜電力對電荷所做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，而與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。推導(dǎo)：略2. 計(jì)算方法（1）由公式W=qELcos。計(jì)算，此公式只適用于勻強(qiáng)電場。（2）由電勢能的變化計(jì)算：WAB=Epa-Epb（適用于任何電場）。電場力做功的特點(diǎn)與重力做功的特點(diǎn)相似，可用

11、此類比法。 電勢能：電荷在靜電場中具有的勢能，用Ep表示。 電勢能的大?。弘姾稍谀滁c(diǎn)的電勢能等于靜電力把它從該點(diǎn)移動(dòng)到零電勢能點(diǎn)時(shí)所做的功。通常把離場源電荷無窮遠(yuǎn)處或大地處的電勢能規(guī)定為零。電勢能有正負(fù)，正值表示該點(diǎn)的電勢能大于零勢能點(diǎn)的電勢能，正負(fù)表示大小。 靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系：靜電力做的功等于電勢能的減少量。Wab=EpA-EpB由動(dòng)能定理計(jì)算:w靜W其他力=Ek（4）由Wab=qUAB計(jì)算（適用于任何電場）三、電勢、等勢面1、電勢（1）定義：電荷在電場中某一點(diǎn)的電勢能與它的電荷量的比值。Ep（2）公式：*=，單位是伏特，符號(hào)是V,1V=1J/Cq（3）特點(diǎn)： 電勢由電場本身決定

12、，與試探電荷無關(guān)，有相對性，其大小與所選取得零電勢的位置有關(guān)，一般情況下取無窮遠(yuǎn)或地球?yàn)榱汶妱菸恢?電勢是標(biāo)量，只有大小，沒有方向，但有正負(fù)。正值表示該點(diǎn)的電勢高于零電勢，負(fù)值表示該點(diǎn)電勢低于零電勢。判斷方法 根據(jù)電場線的方向：電場線由高電勢面指向低電勢面且沿電場線方向電勢降低最快。 根據(jù)電勢能判斷：正電荷電勢高處電勢能大；負(fù)電荷在電勢低處電勢能較大?！纠咳鐖D所示，一圓環(huán)上均勻分布著正電荷，x軸垂直于環(huán)面且過圓心O,下列關(guān)于x軸上的電場強(qiáng)度和電勢的說法中正確的是（）A. O點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零，電勢最低B. O點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零，電勢最高°C. 從。點(diǎn)沿x軸正方向，電場強(qiáng)度減小，電勢升高

13、jD. 從。點(diǎn)沿x軸正方向，電場強(qiáng)度增大，電勢降低【例】如果把q=1.0X10-8C的電荷從無窮遠(yuǎn)處移至電場中的A點(diǎn)，需要克服電場力做功W=1.2X10-4J,選取無窮遠(yuǎn)處為零勢能點(diǎn)，那么：(1) A點(diǎn)的電勢及q在A點(diǎn)的電勢能各是多少?(2) q未移入電場前A點(diǎn)的電勢是多少？注意：電勢能的變化只有通過電場力做功才能實(shí)現(xiàn)，其他力做功不會(huì)引起電勢能的變化。3. 等勢面(1) 定義：電場中電勢相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢面。(2) 等勢面的特點(diǎn) 電場線跟等勢面垂直。并由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。 在同一等勢面上移動(dòng)電荷，靜電力不做功。 任意兩個(gè)等勢面都不會(huì)相交。(3) 常見電荷的電場線和等勢面

14、(線)分布點(diǎn)電荷的等勢面是以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面?？拷姾商帲瑘鰪?qiáng)大，沿電場線方向電勢降低。兩等量同種點(diǎn)電荷，點(diǎn)電荷連線上中點(diǎn)處的場強(qiáng)為零，離電荷越近場強(qiáng)越大;沿連線的中垂線向外，場強(qiáng)先增大后減小；沿電場線方向電勢降低。 兩等量異種電荷，連線上由正電荷到負(fù)電荷電勢逐漸降低；場強(qiáng)先減少后增大；沿連線的中垂線向外，場強(qiáng)逐漸減小；中垂面為一個(gè)等勢面，各點(diǎn)電勢相等且都等于無限遠(yuǎn)處電勢（一般取無限遠(yuǎn)處電勢為零）。 勻強(qiáng)電場各處場強(qiáng)相等，沿電場線方向電勢降低，等勢面是平面。四、電場線、等勢面與粒子軌跡【例】如圖所示，帶箭頭的線表示某一電場的電場線。在電場力作用下，一帶電粒子（不計(jì)重力）經(jīng)A點(diǎn)飛向B點(diǎn)，徑

15、跡如圖中虛線所示，下列說法正確的是（）A.粒子帶正電B.粒子在A點(diǎn)加速度大C.粒子在B點(diǎn)動(dòng)能小D.A、B兩點(diǎn)相比，B點(diǎn)電勢較低規(guī)律方法利用電場線和等勢面解決帶電粒子運(yùn)動(dòng)問題的基本方法1. 根據(jù)帶電粒子（只受電場力）的運(yùn)動(dòng)軌跡確定帶電粒子受到的電場力的方向，帶電粒子所受的電場力指向運(yùn)動(dòng)軌跡曲線的凹側(cè)，再結(jié)合電場線的方向確定帶電粒子的電性。2. 結(jié)合軌跡，速度方向與靜電力的方向，確定靜電力做功的正負(fù)，從而確定電勢能、電勢和電勢差的變化等。3. 根據(jù)動(dòng)能定理或能量守恒定律判斷動(dòng)能的變化情況。4. 【例】如圖所示，圓弧線a、b、c代表某固定點(diǎn)電荷電場中的三個(gè)等勢面，相鄰兩等勢面間的距離相等，直線是電場

16、中的幾條沒標(biāo)明方向的電場線，粗曲線是一帶正電粒子只在電場力作用下運(yùn)動(dòng)軌跡的一部分，M、N是軌跡上的兩點(diǎn).粒子過M、N兩點(diǎn)的加速度大小分別是aM、aN,電勢能分別是Epm、n,a、b、c的電勢分別是華a、平b、c，ab間，bcB、(j)a<(j)b<(j)c,l=PMVI=pnD、Uab=Ubc,6mVE=n間的電勢差分別是Uab、Ubc，則下列判斷中正確的是（）A、aM>aN,EpmEpnC、aM>aN,Uab=Ubc規(guī)律方法功能關(guān)系:1. 若只有靜電力做功，電勢能與動(dòng)能之和保持不變；2. 若只有靜電力和重力做功，電勢能、重力勢能、動(dòng)能之和保持不變;3. 除重力外，其他

17、各力對物體做的功等于物體機(jī)械能的變化。第節(jié)章電勢差一、電勢差1. 定義：電場中兩點(diǎn)間電勢的差值，也叫電壓2. 表達(dá)式：若A點(diǎn)電勢為脫,B點(diǎn)電勢為甲b,則Uab=a%；Uab=%a；單位：伏特，符號(hào)：V二電勢差的計(jì)算公式1. UAB=FAfB，且有UAC=UAB*UBC,UAB=UBA.Wab2. Uab=,應(yīng)用時(shí)要注啟、公式中各物理重的正負(fù)。證明：WAB=Epa-Epb=q*Aqt%=q(甲A一甲B)得WAB=qUAB3. Uab=Ed，只適用于勻強(qiáng)電場，其中d是A,B兩點(diǎn)沿電場線方向的距離。對于非勻強(qiáng)電場，仍可以用UAB=Ed定性分析A,B間電勢差的大小?！纠坑幸粋€(gè)帶電荷量q=3X106c

18、的點(diǎn)電荷，從某電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電荷克服電場力做6X104j的功，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)電場力對電荷做功9X104J,求(1) AB、BC,CA間電勢差各為多少？(2) 如果B點(diǎn)電勢為零，貝UA、C兩點(diǎn)的電勢各為多少？電荷在A、C兩點(diǎn)的電勢能各為多少？規(guī)律方法：對電勢差的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)1. 電場中兩點(diǎn)間的電勢差，由電場本身決定，與這兩點(diǎn)間移動(dòng)的電荷的電荷量，靜電力做功的大小無關(guān)。2. 電勢差為標(biāo)量，有正負(fù)之分，電勢差的正負(fù)表示電場中兩點(diǎn)間的電勢高低。3. 電場中兩點(diǎn)間的電勢差與電勢零點(diǎn)的選取無關(guān)。第五節(jié)電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系、勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系U1. 公式E=的理解d(1) d為兩點(diǎn)間沿電

19、場強(qiáng)度方向上的距離或兩點(diǎn)所在等勢面間的垂直距離；(2) 電場強(qiáng)度方向是電勢降低最快方向，在數(shù)值上等于沿電場方向單位距離上降低的電勢；電場強(qiáng)度的單位：N/C或V/m。(3) 定量計(jì)算適用于勻強(qiáng)電場，在非勻強(qiáng)電場中適用于定性分析。2. 公式E=U在勻強(qiáng)電場中的推論d(1) 電場中同一直線上的兩點(diǎn)間的電勢差與其距離成正比；如圖甲所示，任意線段AB中(p點(diǎn)的電勢等于兩端點(diǎn)電勢和的一般，即中=A2B。(2) 若勻強(qiáng)電場中兩線段AB=CD且AB/CD,如圖所示，貝U氣-甲B=氣-%3. 勻強(qiáng)電場中的作圖根據(jù)勻強(qiáng)電場中電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系確定等勢點(diǎn)連接等勢點(diǎn)得到等勢線根據(jù)電場線與等勢線垂直的特點(diǎn)畫出電場線

20、沿電場線方向電勢降低確定電場線方向。A、B為其運(yùn)60°它【例】1.如圖，一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動(dòng)，動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn).已知該粒子在A點(diǎn)的速度大小為v0,方向與電場方向的夾角為運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與電場方向的夾角為30°(不計(jì)重力)(1) 該粒子在B點(diǎn)的速度大小(2) A、B兩點(diǎn)間的電勢差.【例】如圖所示，在勻強(qiáng)電場中，將一電荷量為2X1(5的負(fù)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢能增加了0.1J，已知A、B兩點(diǎn)間距離為2cm,兩點(diǎn)連線與電場方向成60°角，求：(1) 電荷由A移到B的過程中，電場力所做的功Wab；孔'(2) A、B兩點(diǎn)

21、間的電勢差Uab黃*(3) 該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小。N心£_,規(guī)律方法:，WAB一，1. 在用Uab=上計(jì)算電勢差時(shí)，一般要將正負(fù)號(hào)代入公式中。q2. 在利用E=計(jì)算時(shí)，一般只取絕對值，且要注意公式中a的含義?！纠咳鐖D所示，在平面直角坐標(biāo)系中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場，其中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢為0V，點(diǎn)A處的電勢為6V，點(diǎn)B處的電勢為3V,則電場強(qiáng)度的大小為()C.100V/mD.100、；3V/mA. 200V/mB.200J3v/my/cntxlcmOA(6,0)規(guī)律方法在勻強(qiáng)電場中，沿任意一條直線電勢降落都是均勻的，因此，如果把某兩點(diǎn)間的距離等分為1n段，則每段兩端

22、點(diǎn)的等勢差等于原電勢差的一，像這樣米用等分距離求電勢的萬法，叫n做等分法。用等分法找到兩個(gè)等勢點(diǎn)，兩等勢點(diǎn)的連線就是等勢線，再畫出垂直于等勢線的直線即為電場線。一、靜電平衡特點(diǎn)：(1)(2)(3)點(diǎn)的表面垂直。(4)第五章靜電現(xiàn)象的應(yīng)用處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零|處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，是-個(gè)等處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，其外部分表面附近任何一點(diǎn)的場強(qiáng)方向必定與這導(dǎo)體內(nèi)無多余的正電荷或負(fù)電荷。處電勢與感應(yīng)電荷的電場等大、反向，由此可求得感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)。二、導(dǎo)體上電荷的分布1. 導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷，只分布在外表面。2. 導(dǎo)體的外表面越尖銳的地方，電荷密度越大，凹陷的部分幾乎沒有電荷。三、

23、尖端放點(diǎn)現(xiàn)象電離：導(dǎo)體尖端的電荷密度很大，附近電場很強(qiáng)，空氣中殘留的帶電粒子在強(qiáng)電場的作用下發(fā)生劇烈運(yùn)動(dòng)，把空氣中氣體分子撞"散”，也就是使分子中的正負(fù)電荷分開。四、靜電屏蔽1. 定義：處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體或?qū)w殼，內(nèi)部電場強(qiáng)度處處為零，利用這一特點(diǎn)，導(dǎo)體殼就可以保護(hù)它所包圍區(qū)域不收外部電場的影響，這種現(xiàn)象叫靜電屏蔽。2. 兩種屏蔽方式(1) 屏蔽處電場對某區(qū)域的影響：用空腔導(dǎo)體(包括金屬網(wǎng)罩、金屬包皮、鐵皮房等)把該區(qū)域包裹起來即可。(2) 屏蔽內(nèi)電場對外界的影響：用接地的空腔導(dǎo)體把內(nèi)電場包裹起來即可。五、靜電現(xiàn)象的應(yīng)用1.引起靜電感應(yīng)的電場與感應(yīng)電場疊加問題【例】長為l的導(dǎo)體

24、棒原來不帶電，現(xiàn)將一帶電荷量為+q的點(diǎn)電荷放在距棒左端R處，如圖所示。當(dāng)棒達(dá)到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)P處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小等于方向?yàn)樽⒁猓哼_(dá)到靜電平衡時(shí)棒內(nèi)的場強(qiáng)為0,即感應(yīng)電荷在棒中點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)E和+q在棒的中點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)疊加為零。2.靜電屏蔽現(xiàn)象【例】將懸掛在細(xì)線上的帶正電的小球另有一個(gè)懸掛在細(xì)線上的帶負(fù)電的小球A放在不帶電的金屬空心球B向C靠近，則()C內(nèi)部(不和球壁接觸)A. A球向左偏離，B. A球位置不變，IC. A球往左偏離，ID. A、B位置都不變B球往右偏離B球往右偏離B位置不變規(guī)律方法靜電屏蔽問題的分析方法靜電屏蔽的本質(zhì)是靜電感應(yīng)，從現(xiàn)象上看為導(dǎo)體處于靜電平衡，依據(jù)

25、是靜電平衡的特點(diǎn)，另外再結(jié)合場強(qiáng)、電勢及電場線的概念和特點(diǎn)。因此，分析此類問題的【例】如圖所示，絕緣開口空心金屬球殼A已帶電，今把驗(yàn)電器甲的小金屬球與A的內(nèi)部用導(dǎo)線連接，用帶絕緣柄的金屬小球B與A內(nèi)壁接觸后再與驗(yàn)電器乙的小球接觸，甲、乙驗(yàn)電器離球殼A足夠遠(yuǎn).那么甲驗(yàn)電器的箔片，乙驗(yàn)電器的箔片.(填張開”或不張開”)為4第七章電容器的電容一、電容器和電容1. 電容器的組成：兩個(gè)彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體，可以組成一電容。2, 電容器的充、放電過程(1) 充電：將電容器的兩極板與電源兩極相連，使電容器帶電，板極間的場強(qiáng)增強(qiáng)。充電結(jié)束后，電容器所在電路中無電流，板極間的電壓與充電電壓相等，板極帶等量異

26、種電荷，一個(gè)極板帶電荷量的絕對值叫電容器的帶電量Q。電容器板極上的電荷越多，電容器內(nèi)部電場線越密集，內(nèi)部場強(qiáng)越大。圖：電容器放電圖：充電過程(2) 放電：用導(dǎo)線將電容器的兩極板接通，中和掉電容器所帶電荷，極板間的場強(qiáng)減小。當(dāng)放電結(jié)束時(shí)，電路中無電流。3. 電容(1)定義：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值，公式為：QQ-,C=一=(適用于所有電容器)。C由電容器本身決定，與Q、U無關(guān)，但UUQ與U成正比。(2) 物理意義：表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。(3) 單位:1F=1。6F=1012pF【例】一個(gè)電容器的儲(chǔ)電荷量是4X10-8C.兩極板之間的電壓是2V,那么這個(gè)電容器

27、的電容是。如果電容器所帶電荷量減少了1X10'8C,則板間電壓變成。二、常見電容器及平行板電容器1. 分類按電介質(zhì)分：聚乙烯電容器、陶瓷電容器、電解電容器等；按電容是否可變：固定電容器、可變電容器。2. 平行板電容器(1) 構(gòu)成：由兩個(gè)彼此絕緣的平行金屬板構(gòu)成。(2) 電容的決定因素： 決定因素：兩板間距離d,兩板的正對面積S,兩板電介質(zhì)的介電常數(shù)匕_一;rS4二kd 關(guān)系式：C=LU、， 電谷命內(nèi)部形成勻強(qiáng)電場：E=甬與電谷的7E義式、決7E式結(jié)合判7E電場強(qiáng)ddCd；rS度的變化情況。如當(dāng)Q一定時(shí)，由£=旦=-=笠0，知，E與兩極板間距離d無關(guān)。【例】平行板A、B組成電容

28、器，充電后與靜電計(jì)相連，要使靜電計(jì)指針張角變大，下列措施可行的是()B. AC. A、D. 減A.B板向左移動(dòng)板向下移B板間插入電介質(zhì)少極板上的電荷量規(guī)律方法1. 電容器中插入玻璃或陶瓷會(huì)使電容器中的相對介電常數(shù)*r變大，致使電容器的電容變大；而插入金屬板則相當(dāng)于減少了兩極板間的距離d,致使電容增大。2. 電容器充電后，兩板間有電勢差，但U的大小不能用電壓表去測量(因?yàn)閮砂咫姾蓵?huì)立即中和掉)，但可以用靜電計(jì)去測量兩極板間的電勢差。靜電計(jì)的外殼必須是金屬制作，金屬球，金屬桿和指針(或金箔)連接成了一體，金屬外殼與地球又連接成了一體，而這兩體就組成了一個(gè)電容器。三、平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析1. 電容

29、器充電后斷開電源，電容器的電荷量Q不變。2. 電容器充個(gè)電后仍與電源相連，電容器兩極板間的電壓U不變。3. 解答此類問題的理論：(1) 首先明確不變量，是電荷量Q不變，還是電壓U不變。rS4kd(2) 用電容的決定式C=,分析電容的變化一cQ(3) 用電谷te義式C=，分析Q或U的變化。UU(4) 用E=,分析電場強(qiáng)度的變化。d【例】如圖所示，平行板電容器帶有等量異種電荷，與靜電計(jì)相連，靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地，在兩極板間有一個(gè)固定在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷，以E表示兩板間的電場強(qiáng)度,上表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢能，3表示靜電計(jì)指針的偏角。若保持下極板不動(dòng)，將上極板向下移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置，

30、則A、日增大，E增大B、日增大，%不變C、減小，駕增大d、"減小，E不變【例】如圖所示，甲圖中電容器的兩個(gè)極板和電源的兩極相連，乙圖中電容器充電后斷開電源.在電容器的兩個(gè)極板間用相同的懸線分別吊起完全相同的小球，小球靜止時(shí)懸線和豎直方向的夾角均為0，下列說法正確的是()A, 甲圖中將左極板向下平移時(shí)，電容器的電容減小B, 甲圖中將左極板向左平移時(shí)，夾角。不變C. 乙圖中將左極板向下平移時(shí)，極板上的電勢差增大D. 乙圖中將左極板向左平移時(shí)，夾角0將不變第八節(jié)帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)一、不計(jì)重力的帶電粒子的加速1. 判斷是否考慮重力(1) 一般情況下，質(zhì)子、a粒子、電子、離子等微觀粒子不計(jì)

31、重力。(2) 液滴、塵埃、小球等宏觀粒子要計(jì)重力。(3) 挖掘隱含條件來判斷是否計(jì)重力。2. 分析方法法一：F合=qE=maE=Ud2又2ad=v12法一：qUmv2得:qUmd得:2qUm注：法一僅適用于勻強(qiáng)電場；法二既適用于勻強(qiáng)電場也適用于非勻強(qiáng)電場【例】如圖，一充電后的平行板電容器的兩極板相距L.在正極板附近有一質(zhì)量為M、電荷量為q(q>0)的粒子；在負(fù)極板附近有另一質(zhì)量為m、電荷量為-q的粒子.在電場力的作用下，兩粒子同時(shí)從靜止開始運(yùn)動(dòng).已知兩粒子同時(shí)經(jīng)過一平行于正極板且與其相距2l5的平面.若兩粒子間相互作用力可忽略，不計(jì)重力，則A. 3:B. 2:C. 5:D. 3:2121

32、M:m為（規(guī)律方法電場力的大小和方向不僅跟場強(qiáng)的大小和方向有關(guān)，還與帶電粒子的電荷量和電性有關(guān)。在勻強(qiáng)電場中，同一帶電粒子所受電場力是恒力；在非勻強(qiáng)電場中，同一帶電粒子在不同位置所受電場力的大小和方向都有可能不同?！纠恳浑姾闪繛閝(q>0)、質(zhì)量為m的帶電粒子在勻強(qiáng)電場的作用下，在t=0時(shí)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，場強(qiáng)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示.不計(jì)重力，求在t=0到t=T的時(shí)間間隔內(nèi)(1) 粒子位移的大小和方向；(2) 粒子沿初始電場反方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.Eq心,1II2EiI''00甲物"”平-E。十迥一!；注意：分段討論，找到加速度，作出V-t圖像，加速度相同的階段，圖

33、線平行。二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)1. 條件分析：不計(jì)重力的帶電粒子以速度V0垂直于電場線方向飛入勻強(qiáng)電場。2. 運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。3. 處理方法：利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解。(1)沿初速度方向：做勻速運(yùn)動(dòng)Vx=V。L=V。t(2)沿電場線方向：做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)加速度：a=匚晅亞mmmdqUL速度：Vy一at=mV°d側(cè)移量：21 .qULy=at2 2mV。d偏轉(zhuǎn)角：Vytarn1=Vx動(dòng)能定理:1 212qEymv-mv02 2結(jié)合tan"與y的表認(rèn)式，當(dāng)粒子飛出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)y:tan_L，即粒子飛出偏轉(zhuǎn)2電場時(shí)，速度反向延長線交水平位移的中點(diǎn)L處，2粒子就像是從極板間處沿直線射出2一樣。位移改變夾角：tan:yqUL2L2mV°dtan-2tana（在力學(xué)中學(xué)到平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，有問樣的關(guān)系式）結(jié)論：無論帶電粒子的m、q如何，只要經(jīng)過同一加速電場加速，再垂直進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場，它們飛出的偏移量y和偏轉(zhuǎn)角e都是相同的，也就