电场期zhong复习.ppt

【知识要点】,(一)库仑定律，电荷守恒定律;(二)电场、电场强度、电场线;(三)电场力的功、电势能、电势、电势差、等势面;(四)电场对带电质点(粒子)的作用(五)电容器和电容,电场知识网络,一、知识结构,1、一种特殊物质：场,主要知识点复习：,一、库仑定律：,本质：电荷的得失、转移。,电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分。,e1.601019C 称为元电荷。,真空中；点电荷。,在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。,练习1：对库仑定律，下列说法正确的是：A、库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的带电体 B、当两个点电荷间的距离趋近于零时，库仑力将趋向无穷大 C、库仑定律的表达式和万有引力的表达式很相似，都是平方反比定律 D、静电力常量k的值为9.0109Nm2/C2,答案：CD,答案：C,m1 m2,电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。电场强度E是描述电场的力的性质的物理量。,说明：适用于任何电场。其中的q为试探电荷（以前称为检验电荷），是电荷量很小的点电荷（可正可负）。,其中Q是产生该电场的电荷，叫场源电荷。,其中d是沿电场线方向上的距离。,遵循矢量的叠加法则。,二、电场强度：,三、电场线：,某点场强方向即该点切线方向；,用电场线的疏密表示。,练习1：是非题,(A)若将放在电场中某点的电荷q改为q，则该点的电场强度大小不变，方向与原来相反。（B）若取走放在电场中某点的电荷，则该点的电场强度变为零。（C）沿电场线方向，场强一定越来越小。（D）若电荷q在A处受到的电场力比B点时大，则A点电场强度比B点的大。（E）电场中某点电场线的方向，就是放在该点的电荷所受电场力的方向。（F）无论什么电场，场强的方向总是由高电势指向低电势。（G）已知A、B为某一电场线（直线）上的两点由此可知，A、B两点的电场强度方向相同，但EA和EB的大小无法比较。,练习2：如图所示，三个点电荷分别位于同一条直线上的a、b、c三点处，abbc。已知它们只在电场力作用下恰好都处于静止状态。下列说法中正确的是（）A.这三个点电荷一定都是同种电荷 B.这三个点电荷可能都是同种电荷 C.处于a点处的点电荷的电荷量一定大于处于c点处的点电荷的电荷量 D.处于b点处的点电荷的电荷量一定大于处于c点处的点电荷的电荷量,a b c,C,练习3：如图带一定电荷量q的小球，质量为m，用细线将小球悬挂于O点，并放在某一匀强电场中，若细线与竖直方向成角（1）则电场强度方向为水平时，此时它的大小为多少？（2）若要电场强度最小，则此时场强大小方向如何？（3）在（2）题中，若此时剪断细绳，小球将何种运动？,四、电势差、电势、电势能,电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功WAB与电荷量q的比值，叫做A、B两点间的电势差：UAB WAB/q.,等于单位正电荷由A点移动到B点时电场力所做的功WAB。,只与电场及这两点的位置有关。,电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移到零电势点电场力所做的功：AWAO/q.,电势是标量；,电势的大小与该点在电场中的位置和零势点有关。,等势面的概念：等势面的形状：等势面的性质：,3、等势面,电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面。,（1）沿等势面移动电荷时，电场力不做功；（2）电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面；（3）任意两个电势不等的等势面不能相交；（4）等势线密的区域电场线也密。,见课本P16P18,五、电场强度与电势差的联系：,重要推论：在匀强电场中，在同一方向上经任何相同距离电势降落必相等。,U=Ed 或E=U/d.,（1）电势差实际上就是电势之差：,（2）电势差的大小与零电势点无关(与高度差类似）。,UBA=B-A,显然：UAB=UBA,（3）沿电场线方向电势逐点降低(判断电势高低常用的方法)。,电荷在电场中具有的势能。,与电荷和电荷在该点的电势有关。,只与始末位置有关，与路径无关：WAB=qUAB（一般要带符号计算）,电场力做正功电势能减小，做多少正功电势能就减少多少；,电场力做负功电势能增加，做多少负功电势能就增加多少。,练习1：是非题,（A）在电场中，电场强度越大的地方电势越高。（B）若某区域内各点的电场强度均相等，则此区域内各点的电势一定相等。（C）原静止的点电荷在只受电场力时，一定从电势高处向电势低处运动。（D）两个等量同种点电荷连线中点的场强为零、电势不为零。,练习2是非题（A）电荷沿电场线方向移动时，其电势能一定减小。（B）检验电荷在电场中某点所受的电场力很大时，它在该点具有的电势能也一定大。（C）把两个异号电荷靠近时，电荷电势能增大。（D）若电场中A、B两点间的电势差为零，则同一点电荷在A、B两点所具有的电势能必定相同。（E）将一电荷匀速地从电场中的一点移至另一点，外力所做的功等于该电荷电势能的变化量。（F）电荷在电场中移动时，若电场力对电荷做正功，电荷的电势能一定减小，而电荷的动能不一定减小。,（请你口答并简要说明理由。）,练习3：如图所示，实线为电场线，虚线表示等势面，相邻两个等势面之间的电势差相等，有一个运动的正电荷在等势面L3上某点的动能为20J，运动至等势面L1上的某一点时的动能变为零，若取L2为零等势面，则此电荷的电势能为4J时，其动能为（）A.16J B.10JC.6J D.4J,C,六、带电粒子在电场中的运动：,1、带电粒子在匀强电场中运动状态可能是：,用平衡条件解；,可用牛顿运动定律解；,可用运动的正交分解法、动能定理解。,常见的是类平抛运动。要特别注意粒子的重力是否需要考虑。,（1）.加速度（2）.侧向速度（3）.偏向角（4）.侧向位移（5）.增加的动能,2、带电粒子在电场中的加速和偏转：,3、示波管的原理：,（1）在竖直偏转电极上加上电压，电子束在竖直方向发生偏转；,（2）在水平偏转电极上加上扫描电压，电子束在水平方向产生一条直线（扫描线）。,（3）在竖直偏转电极上加上信号电压，同时在水平偏转电极上加上扫描电压，屏上就出现信号电压随时间变化的图像。,带电粒子经加速电场加速后的速度：,带电粒子在偏转电场中的偏转量：,带电粒子离开偏转电场时的角度：,练习1：如图所示，从灯丝发出的电子经加速电场加速后，进入偏转电场，若加速电压为U1，偏转电压为U2，要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍，可供选用的方法是()（A）使U1减为原来的一半（B）使U2增大为原来的2倍（C）使偏转电场极板的长度增大为原来的2倍（D）使偏转电场极板间的距离减为原来的一半,练习3：如图所示，两个很大的带电平行板A和B相距2d，置于真空中，B板带负电，A板带正电，两板间的电势差为U。若从正中央P点沿与板平行方向射入质量为m（不计重力）、初速度为v0的带电粒子，则刚好打在A板的M点。现将A板向上平移d，同时给AB板加电压U，可使从P点射入的同样的粒子仍打在M点。求两个电压之比及两次粒子到达M点的动能变化之比。,1:3，1:4,练习4：质量为510-6kg的带电粒子以2m/s速度从水平放置的平行金属板A、B中央沿水平方向飞入板间。已知板长L10cm，间距d2cm，当UAB为1000V时，带电粒子恰好沿直线穿过板间，则该粒子带 电，电量为 C，当AB间电压在、范围内时，此带电粒子能从板间飞出.,负,10-9,200-1800V,说明：对平行板电容器有关的Q、E、U、C的讨论要熟记两种情况：(1)若两极保持与电源相连，则两极板间电压U不变；(2)若充电后断开电源，则带电量Q不变。,C=,七、电容器：,C=Q/U=Q/U，适用于任何电容器。,练习1：两块平行金属板带等量异号电荷，要使两板间的电压加倍，而板间的电场强度减半，采用的办法有：A两板的电量加倍，而距离变为原来的4倍；B两板的电量加倍，而距离变为原来的2倍；C两板的电量减半，而距离变为原来的4倍；D两板的电量减半，而距离变为原来的2倍。,C,练习2：平行板电容器两板间有匀强电场，其中有一个带电液滴处于静止，如图所示。当发生下列哪些变化时，液滴将向上运动？（）A将电容器的下极板稍稍下移；B将电容器的上极板稍稍下移；C将S断开，并把电容器的下极板稍稍向左水平移动；D将S断开，并把电容器的上极板稍稍下移。,BC,练习3：如果所示，平行板电容器的极板A与一灵敏的静电计相接，极板B接地，若极板B稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是 A两极板间的电压不变，极板上的电量变大 B两极板间的电压不变，极板上的电量减小 C极板上的电量不变，两极板间的电压变大 D极板上的电量不变，两极板间的电压变小,C,八、静电的利用与防止：,静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印等,（1）影响产品的质量下降,（2）妨碍电子器件的正常工作甚至损坏某些部件,（3）由于火花放电而引起火灾或爆炸,尽快把静电引走，避免越积越多,如:(1)油罐车、飞机利用导体与大地接触，导走静电,(2)增大湿度，可使电荷随时放出，避免静电积累,