静电场知识点复习
一、电荷量:电荷量是指 ,单位是 ,简称 ,符号是 。
二、元电荷:元电荷是指 的电荷量。用e表示,大小为 。
三、库仑定律:
1、内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与 成正比,
与 成反比,作用力的方向在 。
2、表达式: ,其中静电力常量k= ,适用条件: 。
四、电场
1、电场的产生:电荷周围存在着 ,产生电场的电荷叫 。
2、电场的性质之一是: ,
电场的性质之二是: 。
描述电场的力的性质的物理是 ,描述电场的能的性质物理量是 ,这两个物理量仅由电场本身决定,与试探电荷无关。
五、电场强度(E)
1、定义:放入电场中某点的电荷所受的 跟它的 的比值,叫电场强度。
2、定义式: ,公式中的q只代绝对值。 3、单位: 或 。
4、矢量性:电场强度是矢量,它的方向就是电场的方向,其方向规定与
相同,则与 相反,也是该点的电场线的 。
5、物理意义:描述电场 和 的物理量,它所描述的是放入电场中的电荷所受 的性质。
6、试探电荷在电场中所受的电场力大小计算:F= 。
7、区别: 、 、
①、是电场强度的定义式,适用于 ,其中F是 ,q是 。
②、是点电荷所形成电场的场强决定式,适用于 ,E与 成正比,与 成反比,与试探电荷q 。(有关系吗?)
③、是电场强度与电势差的关系式,只适用于 ,注意式中d为
的距离。
六、电场线
1、定义:在电场中画出的一系列有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点的
方向一致,曲线的 ,表示电场强度的大小。
2、性质:①、电场线是为了形象地描述 而假想的、实际不存在的 ;
②、电场线从 或无限远出发,终止于无限远或 ,是不闭合曲线;
③、电场线在电场中 (填:相交、不相交)。
④、电场线的疏密表示 ,某点的切线方向表示该点的 ,它不表示电荷在电场中的运动轨迹。
3、请画出正、负点电荷、匀强电场、等量异种电、等量同种电荷的电场线分布图。
七、电势能:
1、定义:由于移动电荷时静电力做的功与移动的 无关,所以,电荷在电场中也具有势能,这种势能叫做 。
2、 静电力做功与电势能变化的关系式为: ,即:静电力所做的功等于电势能的 。所以,当静电力做多少正功,电势能就 ,静电力做多少负功,电势能就 。静电力做功与电势差的关系式为: 。
3、说明:电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零势能点时所做的功。
① 电势能是相对的,解题时要选零电势点。通常选大地或无限远处的电势为零。
③、电势能有正、有负,但它是 量。
4、试探电荷在电场的电势能大小为:
八、电势和电势差:
1、电荷在电场中某一点的 与它的 的比值,叫做这一点的电势。电场中 之差,叫电势差,又称 。电势和电势差的单位为: 。
2、电势的定义式为: ,电场中某一点的电势与放在该点的试探电荷q以及它所具有的电势能 。(有关吗?)
3、电势差与电势的关系式为: ,电势差与静电力做功的关系式为: 。在匀强电场中,电势差与电场强度的关系式为: ,此关系式可以用来定性判断非匀强电场吗? 。
4、电势和电势关是标量,只有大小,没有方向。电势的正负表示: 。
而电势差的正负表示: 。
5、电势的相对性:同一点的电势随 的不同而不同,因此说某点电势的高低,应相对于一个零电势点,通常认为 的电势为零。而电场中某两点间的电势差与零电势点的选取 。(有关吗?)
6、常用来判断电势能大小的方法是: 。
常用来判断电势高低的方法是: 。
电势降低最快的方向是 的方向。
九、等势面:1、定义:电场中电势 的各点构成的面叫做等势面。
2、性质:①、沿同一等势面移动电荷时,电场力 (填:做功、不做功)。
②、电场线跟等势面一定 ,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
③、两个电势不等的等势面 (填:能相交、不能相交)。
④、在相邻等势面间电势差相同的情况下,等势面的疏密表示电场的 。等势面密的地方,电场 ;等势面疏的地方,电场 。
3、请画出点电荷和匀强电场的等势面分布图;思考:等量的同种电荷和异种电荷中垂线有什么特点?
十、电容器和电容:
1、两块彼此 的导体就组成一个电容器。电容器的作用是: 。
2、电容:⑴、物理意义:电容是描述电容器 本领的物理量。
⑵、定义:电容器所带的 与电容器两极板间的 的比值,叫做电容器的电容。
⑶、定义式: ,国际单位制为 ,
3、平行板电容器的决定式: 。电容与两板间的介电常数成 ,与两极板的正对面积成 ,与两板间的距离成 ,
4、平行板电容器应用的两种情况:(1)、若电容器始终与电源相连,则 保持不变,当板间距离变大时,板间场强变 ;当两板正对面积变大时,板间场强 。
(2)、若电容器充电后与电源断开,则 保持不变,当板间距离变大时,板间场强变 ;当两板正对面积变大时,板间场强 。
十一、带电粒子在电场中的运动:(各种运动情况都有,解题方法完全是力学的方法)
1、带电粒子是否考虑重力的三种情况:
2、带电粒子的加速:一对平行金属板,板间电压为U,板距离为d, 一带电粒子仅受电场力,从静止开始,从一极板运动到离一极板的速度大小为多少?写出求解公式。
3、带电粒子在匀强电场中的偏转:如图所示,水平放置的平行金属板,极板长度为l,板间电压为U,板间距离为d,已知上板带正电,下极板带负电。一个带电荷量为q的正带电粒子,仅受电场力,以初速度垂直电场线方向从左侧射入极板间,且能飞出极板。
求:(1)、带电粒子在水平方向做 运动,在竖直方向做 运动,画出带电粒子的运动轨迹。
(2)、板间场强大小为E= ,带电粒子所受的
合力F= ,带电粒子的加速度a= 。
(3)、带电粒子在电场中的运动时间t= 。
(4)、带电粒子在竖直方向的偏转位移y= 。
(5)、带电粒子射出磁场时的速度v= 。带电粒子的偏转角度θ= 。
4、加速、偏转一体:
推导:质量为m,电荷量为q的带电粒子,从静止开始,经同一电压加速,再垂直进入同一偏转电场,带电粒子的偏转位移y,以及偏转角度θ。
5、加速、偏转、打荧光屏:
推导:带电粒子打在荧光屏上的位置。
6、示波器:
(1)示波器的结构:
(2)信号电压加在 极板上,扫描电压加在 极板上,扫描电压与信号电压的周期满足什么条件,就能在荧光屏上观察到几个完整的波形?