1、 高中物理学业水平考试学案高二物理 3-1 静电场复习学案知识梳理：一、电荷及电荷守恒1、自然界中存在正电荷和负电荷，同种电荷相互 ，异种电荷相互 。电荷的多少叫做 ，单位是库仑，符号是 C。所有带电体的带电量都是电荷量 e= 的整数倍，电荷量 e 称为 。2、点电荷是一种 模型，当带电体本身 和 对研究的问题影响不大时，可以将带电体视为点电荷。真正的点电荷是不存在的，这个特点类似于力学中质点的概念。3、使物体带电有方法： 、 、接触起电，其实质都是 。4、电荷既不能 ，也不能 ，只能从一个物体 到另一个物体，或从物体的 转移到 ，在转移的过程中，电荷的总量 ，这就是电荷守恒定律。二、库仑定律
2、1、真空中两个 之间的相互作用力 F 的大小，跟它们的电荷量 Q1、Q 2 的乘积成 ，跟它们的距离 r 的 成反比，作用力的方向沿着它们的 。公式 F= 其中静电力常量 k ；适用范围：真空中的 。三、电场强度：1、电场和电场强度电场 电场是电荷之间发生相互作用的媒介物质， 周围存在电场，放入电场中某点的电荷所受的 跟该电荷所带 的比值叫做该点的电场强度电场强度和定义式公式： ，单位： ，或 V/m物理意义 是描述电场力的性质的物理量，能够反映电场的强弱相关因素 E 的大小和 的大小无关，是由电场 决定的，只与形成电场的电荷和该点 有关，与试探电荷无关矢标性 电场强度的方向与该点 所受电场力
3、的方向相同，与 受电场力的方向相反，几个场强叠加时，需按矢量的运算法则，即 定则。2、电场强度的几个公式（1） 是电场强度的定义式，适用于 的静电场。（2） 是点电荷在真空中形成的电场中某点场强的计算式，只适用于 在真空中形成的电场。（3） 是匀强电场中场强的计算式，只适用于 ，其中，d 必须是沿 的距离。3、电场的叠加按平行四边形定则进行运算。四、 （1）电场线：电场线是人们为了描述 而人为地画出来的，电场中并非真正存在着这样一些曲线。它可以形象直观地反映电场的 和 。（2）电场线的性质：电场线起始于 （或无穷远处） ；终止于 （或无穷远处） 。其上每一点的切线方向和该点的 方向一致。疏密程
4、度反映了电场的 ，电场线密集的地方场强 ；电场线稀疏的地方场强 。在没有电荷的空间，电场线不能 ，两条电场线不能 。（3）与电势的关系：在静电场中，电场线和等势面 且由电势较 的等势面指向电势较低的等势面。顺着电场线的方向电势越来 。高中物理学业水平考试学案（4）电场线和电荷在电场中的运动轨迹只有同时满足三个条件才能重合。电场线是 。电荷的初速度为零或不为零，但速度方向和电场线 。电荷仅受电场力作用或受其他力的方向和电场线平行。五、电势差、电势、电势能定义 电荷 q 在电场中的两点间移动时电场力所做的功 WAB 与电荷量 q 的比值公式 /,ABUW单 位 :伏 ,符 号 V电势差物理意义 描
5、述电场能的性质，两点间的电势差在数值上等于在两点间移动单位正电荷时电场力的功定义 电场中某点的电势是指该点与零电势点之间的电势差，符号：物理意义 电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移动到零电势点时电场力的功，描述电场能的性质电势与电势差的关系ABBU类似于高度差和高度的关系电势能 定义 电荷在电场中由其相对位置决定的能（类似重力势能）（1）电场中确定的两点间的电势差是 的，和零电势参考点（标准点）的选取 。 （2）电势是相对量，它的大小和电势零点选取 （3）在选取了参考点以后，在确定的电场中的确定点的电势是 ，和该点有无试探电荷无关。六、电场力的功1、特点：电场力做功与路径 ，只与 有关。2
6、、计算方法：（1）由公式 W=qEL（L 为电荷初末位置在电场方向上的位移）（2）由公式 （ 为电荷初末位置间电势差的大小）ABqUW（3）由电场力做功和电势能的变化的关系： （ 分别是电荷PBABEWPBA电场中 A、B 两点的电势能）（4）由动能定理 KE其 它AB七、等势面：1、定义：电场中 构成的面叫等势面。2、等势面与电场线的关系（1）电场线总是与等势面垂直，且从 等势面指向 等势面。（2）电场线越密的地方，等势面也 。（3）沿等势面移动电荷，电场力 做功，沿电场线移动电荷，电场力 做功。（4）电场线和等势面都是人们虚拟出来形象描述电场的工具（5）实际中测量等电势点较容易，所以往往通
7、过描绘等势线来确定电场线。八、电势差与电场强度的关系：1、匀强电场中电势差 U 和电场强度 E 的关系式为 U= 2、说明：（1）U=Ed 只适用匀强电场的计算，对非匀强场可以用来定性分析，如非匀强电场中各相邻的等势面的电势差一定时，E 越大处，d ，即等势而越 （2）式中 d 的含义是某两点 距离或两点所在等势面间的距离。由此可知电场强度的方向是电势降落最 的方向。高中物理学业水平考试学案（3）匀强电场中相互平行的方向上相等的距离上电势降落 九、电容器与电容：1、 （1）电容器：两个彼此 又互相 的导体都可构成电容器。 （2）电容：物理意义：表示电容器 电荷本领的物理量。定义：电容器所带 （
8、一个极板所带电荷量的绝对值）与两极板间 的比值叫电容器的电容。定义式： 2、平等板电容器：（1）平行板电容器的电容计算式 （2）带电平行板电容器两板间的电场可以认为是匀强电场，且 E= 3、关于电容器两类典型问题分析方法：十、带电粒子的加速和偏转1、带电粒子在电场中加速，应用动能定理，即 2201qUmv20/vqUm2、 （1）带电粒子在匀强电场中偏转问题的分析处理方法，类似于平抛运动的分析处理，应用运动的合成和分解的知识。求出运动时间 ，离开电场时的偏转量 ，离开电场时速度的大小 以及离开电场时的偏转角 （2）若电荷先经电场加速然后进入偏转电场，则 y= tan （U 1 为加速电压，U
9、2 为偏转电压）达标练习：1在真空中有两个完全相同的金属小球，带电荷分别为q 1 和q 2，相距 r 时，其相互作用力为 F；今将两小球接触一下再相距 r，这时相互作用力为 F3，则两球原来带电荷量大小的关系是 （ ）Aq 1q 212 Bq 1q 221Cq 1q 231 Dq 1q 2132在一个真空点电荷电场中，离该点电荷为 r0 的一点，引入电量为 q 的检验电荷，所受到的电场力为 F，则离该点电荷为 r 处的场强的大小为（ ）3关于电场的性质正确的是（ ）A电场强度大的地方，电势一定高B正点电荷产生的电场中电势都为正C匀强电场中，两点间的电势差只与两点间距离成正比D电场强度大的地方，
10、沿场强方向电势变化快4关于电场力的功及电势能变化情况正确的是（ ）A电场中某点电势的大小等于电场力将单位正电荷从该点移到零电势点电场力所做的功B电场中某点的电势大小等于单位正电荷在该点所具有的电势能C在电场中无论移动正电荷还是负电荷，只要电场力做正功，电荷电势能都要减少D正电荷沿电场线方向移动，电势能减少；负电荷沿电场线方向移动，电势能增加 5如图所示，平行板电容器的两极板 A、B 接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合 S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为 （ 高中物理学业水平考试学案）A保持 S 闭合，将 A 板向 B 板靠近，则 增大B保持 S 闭合，将 A 板向 B
11、 板靠近，则 不变C断开 S，将 A 板向 B 板靠近，则 增大D断开 S，将 A 板向 B 板靠近，则 不变6现有一束带同种等量电荷的不同离子，组成的离子流，从同一点以垂直电场方向进入同一偏转电场，当飞出电场后在荧光屏上形成一个亮点，则（ ） A离子进入电场的初速度相同B离子进入电场的初动量相同C离子进入电场的初动能相同D离子必须经同一加速电场加速7如图所示，在点电荷Q 的电场中，M ，N 是两个等势面现将一点电荷q，从 a点分别经路径和路径（经过 C 点）移到 b 点，在这两个过程中（ ）A都是电场力做功，沿路径 做的功比沿路径做的功少B都是电场力做功，沿路径做的功等于沿路径所做的功C都是
12、克服电场力做功，沿路径做的功大于沿路径做的功D都是克服电场力做功，沿路径 做的功大于沿路径做的功题号 1 2 3 4 5 6 7答案8真空中，有两个带同种电荷的点电荷 A、BA 带电荷 91010 C，B 带电荷是 A 的4 倍A、B 相距 12cm，现引入点电荷 C，使 A、B、C 三个点电荷都处于静止状态，则C 的位置为_，C 的电荷为_9匀强电场中有 M、N、P 三点，连成一个直角三角形，MN4cm，MP 5cm ，如图 8 所示，把一个电量为210 9 C 的检验电荷从 M 点移到 N 点，电场力做功 8109 J，从 M 点移到P 点电场力做功也是 8109 J则匀强电场的方向由_点
13、指向_点，电场强度大小为_N/C 10平行板电容器两板电势差是 100V，当板上带电量增加 108 C 时，板间某一点荷所受电场力变为原来的 1.5 倍，那么这个电容器的电容是_11如图，一个质量 m，带电荷 q 的小物体，可在水平绝缘轨道 ox 上运动，OR 端有一与轨道垂直的固定墙，轨道处于匀强电场中，场强大小为 E，方向沿 Ox 正向小物体以初速 v0 从位置 x0 沿 Ox 轨道运动，受到大小不变的摩擦力 f 作用，且 fqE设小物体与墙壁碰撞时不损失机械能，且电量保持不变，求它在停止运动前所通过的总路程12如图所示，质量为 m，电量为 q 的带电粒子以初速 v0 进入场强为 E 的匀强电场中，高中物理学业水平考试学案电场长度为 L，电容器极板中央到光屏的距离也是 L已知带电粒子打到光屏的 P 点，求偏移量 OP 的大小 高二物理 3-1 静电场复习学案参考答案1 CD 2B 3BD 4 ABCD 5AD 6CD 7B8 AB 连线上距 A4cm 处，-410 -10C 9 N，M，100 10 210-10F11 （2Eqx 0mv 02）2f 12 EqL2/mv2
