静电场复习(精简版)2015.9.1课件

1、静静电电场场库仑定律库仑定律两个性质两个性质电容器的电容电容器的电容带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动力的性质力的性质能的性质能的性质基本性质：基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用电场对放入其中的电荷有力的作用电场强度：电场强度：定义、方向、单位、叠加定义、方向、单位、叠加电场线：电场线：意义、特点意义、特点基本性质：基本性质： 电场力做功只与电荷始末位置电场力做功只与电荷始末位置有关，与路径无关。有关，与路径无关。电势、电势能、电势差、电场力做功电势、电势能、电势差、电场力做功等势面等势面加速加速偏转偏转定义式定义式平行板电容器平行板电容器内容、表达式、适用条件内容、表达式、适

2、用条件两种电荷、电荷守恒、元电荷两种电荷、电荷守恒、元电荷两个定律两个定律电荷守恒定律电荷守恒定律静电现象应用静电现象应用静电平衡、导体电荷分布静电平衡、导体电荷分布尖端放电、静电屏蔽尖端放电、静电屏蔽一、电荷及其守恒定律一、电荷及其守恒定律1、自然界存在两种电荷：、自然界存在两种电荷：正电荷和负电荷正电荷和负电荷2、电荷守恒定律：、电荷守恒定律：电荷既不会创生，也不会消电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者灭，它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；在转移的过程从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷的总量保持不变。中，电荷的

3、总量保持不变。3、元电荷、元电荷e最小的电荷量。最小的电荷量。e=1.610-19C所有带电体的电荷量都是所有带电体的电荷量都是e的整数倍的整数倍电子和质子的电荷量为电子和质子的电荷量为e二、库仑定律二、库仑定律1、内容：、内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。的连线上。2、表达式：、表达式：122q qFkr3、适用条件：真空中，点电荷、适用条件：真空中，点电荷三、电场力的性质三、电场力的性质

4、1、基本性质、基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用。：电场对放入其中的电荷有力的作用。2、电场强度、电场强度E（1）定义：）定义： （适用于所有电场）（适用于所有电场）（2）方向：规定，电场中某点的电场强度的方）方向：规定，电场中某点的电场强度的方向跟向跟正电荷正电荷在该点所受的电场力的方向相同。在该点所受的电场力的方向相同。FEq（3）单位：）单位：N/C或或V/m（4）特殊电场的场强公式：点电荷）特殊电场的场强公式：点电荷 匀强电场匀强电场2kQErUEd（5）电场强度的叠加）电场强度的叠加遵循平行四边形定则遵循平行四边形定则3、电场线、电场线（1）意义：表示电场强弱和方向）意义：表示

5、电场强弱和方向（2）特点：）特点：电场线上每点的切线方向表示该点的电场强度方电场线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。向。电场线从正电荷或无限远处出发，终止于无限远电场线从正电荷或无限远处出发，终止于无限远或负电荷；或负电荷；电场线在电场中不相交电场线在电场中不相交在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏，因此可以用电场电场强度较小的地方电场线较疏，因此可以用电场线的疏密来表示电场强度的相对大小。线的疏密来表示电场强度的相对大小。（3）几个特殊的电场线分布图）几个特殊的电场线分布图正点电荷正点电荷负点电荷负点电荷等

6、量异种电荷等量异种电荷等量同种电荷等量同种电荷四、电场能的性质四、电场能的性质1、基本性质：、基本性质：电场力做功只与电荷始末位置有关，电场力做功只与电荷始末位置有关，与路径无关。与路径无关。2、电势、电势pEq电势能电势能Ep3、电势差、电势差ABABU静电力做的功静电力做的功ABABABpApBWqUWEE适用适用任何任何电场电场WqEd适用匀强电场适用匀强电场4、等势面、等势面等势面的特点：等势面的特点：沿同一等势面移动电荷时，电场力不做功；沿同一等势面移动电荷时，电场力不做功；电场线跟等势面垂直，并且由高电势的等势面指向电场线跟等势面垂直，并且由高电势的等势面指向低电势的等势面；低电势

7、的等势面；每幅图中，两个相邻的等势面间的电势之差是相等每幅图中，两个相邻的等势面间的电势之差是相等的。的。五、静电现象的应用五、静电现象的应用六、电容器的电容六、电容器的电容1、电容的定义式：、电容的定义式：UQC 2、平行板电容器：、平行板电容器：4rSCkd（1）电容器充完电后，与电源相连，）电容器充完电后，与电源相连，U不变不变（2）电容器充完电后，与电源断开，）电容器充完电后，与电源断开，Q不变不变利用的关系式利用的关系式UQC 4rSCkdUEd七、带电粒子在电场中的运动七、带电粒子在电场中的运动1、加速、加速2、偏转、偏转（1）加速度）加速度（2）侧向速度）侧向速度（3）偏向角）偏

8、向角（4）侧向位移）侧向位移（5 ）侧向位移与偏向角）侧向位移与偏向角（6）增加的动能）增加的动能八、经典例题八、经典例题1、如图所示是一条电场线上的三点，电场线的方、如图所示是一条电场线上的三点，电场线的方向由向由a到到c，a、b间的距离等于间的距离等于b、c间的距离，间的距离，用用 、 、 和和Ea、Eb、Ec分别表示分别表示a、b、c三点三点的电势和电场强度，可以断定（的电势和电场强度，可以断定（ ）abccbacbbacbacbaEEEDCEEEBA.abcE2、下面哪些话是正确的下面哪些话是正确的 （ ）A.在电场中，电场强度大的点，电势必高在电场中，电场强度大的点，电势必高B.电荷

9、置于电势越高的点，电势能也越大电荷置于电势越高的点，电势能也越大C.电场强度大的地方，沿电场线方向电势降落快电场强度大的地方，沿电场线方向电势降落快D.一带电粒子只受电场力作用，在电场中运动时，一带电粒子只受电场力作用，在电场中运动时，电势能一定变化电势能一定变化3、平行板电容器的两极板、平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电接于电池两极，一带正电小球悬挂在电容器内部闭合开关小球悬挂在电容器内部闭合开关S，电容器充电，这时悬，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为线偏离竖直方向的夹角为，如图所示，则（，如图所示，则（ ）A保持开关保持开关S闭合，闭合， A板向板向B板靠近，则板靠近

10、，则增大增大B保持开关保持开关S闭合，闭合， A板向板向B板靠近，则板靠近，则不变不变C开关开关S断开，断开， A板向板向B板靠近，则板靠近，则增大增大D开关开关S断开，断开， A板向板向B板靠近，则板靠近，则不变不变4、如图所示，用电池对电容器充电，电路、如图所示，用电池对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板间有一个电荷之间接有一灵敏电流表，两极板间有一个电荷q处处于静止状态现将两极板的间距变大，则于静止状态现将两极板的间距变大，则()A电荷将向上加速运动电荷将向上加速运动B电荷将向下加速运动电荷将向下加速运动C电流表中将有从电流表中将有从a到到b的电流的电流D电流表中将有从电

11、流表中将有从b到到a的电流的电流5、请用学过的电学知识判断下列说法正确的是、请用学过的电学知识判断下列说法正确的是()A电工穿绝缘衣比穿金属衣安全电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B制作汽油桶的材料用金属比用塑料好制作汽油桶的材料用金属比用塑料好C小鸟停在单根高压输电线上会被电死小鸟停在单根高压输电线上会被电死D打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险6如图所示，虚线如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势代表电场中三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下面间的电势差相等，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的

12、运动轨迹，通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可是这条轨迹上的两点，据此可知知( )A三个等势面中，三个等势面中，a的电势最高的电势最高B带电质点通过带电质点通过P点时电势能较大点时电势能较大C带电质点通过带电质点通过P点时动能较大点时动能较大D带电质点通过带电质点通过P点时加速度较大点时加速度较大7、一带电油滴在匀强电场、一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图虚线中的运动轨迹如图虚线所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此带电油滴从带电油滴从 a 运动到运动到 b 的过程中，能量变化情况为的过程中，能量变化情况为 A动能减少动

13、能减少 （ ） B电势能增加电势能增加 C动能和电势能之和减少动能和电势能之和减少 D重力势能和电势能之和增加重力势能和电势能之和增加 C8图图(1)所示，有两个带有等量异种电荷的小球，用所示，有两个带有等量异种电荷的小球，用绝缘细线相连后，再用绝缘细线悬挂在水平方向的绝缘细线相连后，再用绝缘细线悬挂在水平方向的匀强电场中。当两小球都处于平衡时的可能位置是匀强电场中。当两小球都处于平衡时的可能位置是图图(2)中的（中的（ ）Oq垂直悬线斜向上方垂直悬线斜向上方9、如图所示，细线一端系着一个带电量为、如图所示，细线一端系着一个带电量为+q、质量为质量为m的小球，另一端固定于的小球，另一端固定于O

14、点，加一匀强点，加一匀强电场后可使小球静止于图示位置，此时悬线与竖电场后可使小球静止于图示位置，此时悬线与竖直方向夹角为直方向夹角为。要使电场的场强最小，该电场。要使电场的场强最小，该电场场强的方向怎样？大小如何？场强的方向怎样？大小如何？10、一个初动能为、一个初动能为EK的带电粒子以速度的带电粒子以速度V0垂直电垂直电场线方向飞入平行板电容器，飞出电容器时动能为场线方向飞入平行板电容器，飞出电容器时动能为2EK，若这个带电粒子的入射初速度为原来的，若这个带电粒子的入射初速度为原来的2倍，倍，则该粒子飞出电容器时的动能应为（则该粒子飞出电容器时的动能应为（ ）A. 4EK； B. 4.25E

15、K; C. 4.5EK D. 8EK11、如图所示，从灯丝发射的电子经电压为、如图所示，从灯丝发射的电子经电压为U1的的加速电场加速后，进入偏转电场加速电场加速后，进入偏转电场U2，若要使电子，若要使电子在电场中的偏转量增大为原来的在电场中的偏转量增大为原来的2倍，可供选用的倍，可供选用的方法是（方法是（ ）A、使、使U1减为原来的减为原来的1/2；B、使、使U2增大为原来的增大为原来的2倍；倍；C、使偏转电极板的长度、使偏转电极板的长度L增增 大为原来的大为原来的2倍；倍； D、使偏转电极板的距离减小、使偏转电极板的距离减小 为原来的为原来的1/2。 12、两平行金属板、两平行金属板A、B水

16、平放置，一个质量水平放置，一个质量m=5106 kg的带电的带电微粒以微粒以v0=2 m/s的水平初速度从两板正中央位置射入电场，如图的水平初速度从两板正中央位置射入电场，如图所示，所示，A、B两板间的距离两板间的距离d=4 cm，板长，板长L=10 cm. (1)当当A、B间的电压间的电压UAB=1000 V时，微粒恰好不偏转，沿图中直时，微粒恰好不偏转，沿图中直线射出电场，求该粒子的电荷量线射出电场，求该粒子的电荷量. (2)令令B板接地，欲使该微粒射出偏转电场，求板接地，欲使该微粒射出偏转电场，求A板所加电势的范板所加电势的范围围.（1）q= 210-9 C；微粒带负电；微粒带负电 （2

17、）600 VA2 600 V13、如图所示，在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心在、如图所示，在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心在O点，半径为点，半径为r，内壁光滑，内壁光滑，A、B两点分别是圆弧的最低点和最高两点分别是圆弧的最低点和最高点该区间存在方向水平向右的匀强电场，一质量为点该区间存在方向水平向右的匀强电场，一质量为m、带负电、带负电的小球在轨道内侧做完整的圆周运动的小球在轨道内侧做完整的圆周运动(电荷量不变电荷量不变)，经，经C点时速点时速度最大，度最大，O、C连线与竖直方向的夹角连线与竖直方向的夹角60，重力加速度为，重力加速度为g.(1)求小球所受到的电场力大小；求小球所受到的

18、电场力大小；(2)小球在小球在A点速度点速度v0多大时，小球经多大时，小球经B点时对轨道压力最小？点时对轨道压力最小？13mg（）2 2 2gr（ ）14、一电子以水平速度、一电子以水平速度v0沿两平行金属板沿两平行金属板A、B的轴线的轴线MN射入射入，两金属板间电压，两金属板间电压UAB的变化规律如图所示已知电子质量为的变化规律如图所示已知电子质量为m，电荷量为，电荷量为e，电压周期为，电压周期为T，电压为，电压为U0，求：，求：(1)若电子从若电子从t=0时刻进入两板间，且在半个周期内恰好能从板的时刻进入两板间，且在半个周期内恰好能从板的上边缘飞出，则电子飞出速度为多大？上边缘飞出，则电子飞出速度为多大？(2) 若电子从若电子从t=0时刻进入两板间，且能从板右边水平飞出，则时刻进入两板间，且能从板右边水平飞出，则金属板为多长？金属板为多长？(3)若电子能板右边若电子能板右边N点水平飞出，电子应在哪一时刻进入两板点水平飞出，电子应在哪一时刻进入两板间？两板间距离至少应为多大？间？两板间距离至少应为多大？ 审题过程要审清以下因素情况审题过程要审清以下因素情况带电粒子电性带电粒子电性：已知（带正电、带负电）还是未知：已知（带正电、带负电）还是未知电场线的方向电场线的方向：已知（向左、向右）还是未知：已知（向左、向右）还是未知粒子初速度粒子初速度：已知（有初速度、无初速度