电场基础知识过关

诸城繁华中学 2009 级物理专用学案 人教版选修 31IfIf a a thingthing isis worthworth doingdoing itit isis worthworth doingdoing well.well. - 1 -20102011 学年度上学期假期作业：静电场前假期作业：静电场前 6 6 节基础知识过关节基础知识过关命制人：王振营 审核人：马清秀 时间： 2010 年 9 月 8 日一一. .电场的力的性质电场的力的性质 【基础知识基础知识】1.电荷及电荷守恒定律自然界中只有正、负两种电荷，元电荷 e= C物体带电方法有三种： 起电； 起电； 起电电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消失，它只能从一个物体转移到另一物体，或从物体的这一部分转移到另一部分，在转移过程中电荷的_不变2.库仑定律内容：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成_比，跟它们之间的距离的平方成_比，作用力的方向在它们的_上公式：_.(k=_，叫静电力恒量)适用条件：真空中 _电荷：如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计，这样的带电体就可以看作是点电荷。两带电体间的库仑力是一对_力与_力3.电场强度、电场线电场：带电体周围客观存在的一种物质，是电荷间相互作用的媒体电场强度：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的_的比值，叫做这一点的电场强度，定义式_。方向：与_电荷在该点的受力方向相同，是_(矢或标)量适用于任何电场，电场中某点的场强是确定值，其大小和方向与检验电荷q_检验电荷 q 充当“测量工具”的作用是真空中点电荷所形成的电场的决定式2rQkE E 由场源电荷 Q 和场源电荷到某点的距离 r 决定是场强与电势差的关系式，只适用于_电场，注意式中 d 为两点间沿dUE _方向的距离电场强度是矢量，当空间的电场是由几个点电荷共同激发的时候，空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的_和电场线：在电场中画出一系列的从正电荷出发到负电荷_的曲线，使曲线上每一点学科理念（教师寄语）： 判天地之美，析万物之理。诸城繁华中学 2009 级物理专用学案 人教版选修 31IfIf a a thingthing isis worthworth doingdoing itit isis worthworth doingdoing well.well. - 2 -的切线方向都跟该点的场强方向_，这些曲线叫电场线电场线是起源于_电荷(或无穷远处)，终止于_电荷(或无穷远)的有源线电场线的疏密反映电场的_；电场线不相交电场线不表示电荷在电场中运动的轨迹，只有当电场线为直线、电荷初速度为零或初速度平行于电场线时，运动轨迹才与电场线重合匀强电场：在电场中，如果各点的场强的大小和方向都_，这样的电场叫匀强电场匀强电场中的电场线是间距相等且互相_的直线【典型习题典型习题】1.半径相同的两个金属球 A、B 带有相等的电荷量，相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是 F今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与 A、B 两球接触后移开这时，A、B 两球之间的相互作用力的大小是 AF/8 BF/4 C3F/8 D3F/42.如图所示，AB 是某点电荷电场中一条电场线，在电场线上 P 处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向 B 点处运动，对此现象下列判断正确的是(不计电荷重力) A电荷向 B 做匀加速运动 B电荷向 B 做加速度越来越小的运动C电荷向 B 做加速度越来越大的运动 D电荷向 B 做加速运动，加速度变化情况不能确定3.下列关于电场线的论述，正确的是A电场线方向就是正检验电荷的运动方向 B电场线是直线的地方是匀强电场C只要初速度为零，正电荷必将在电场中沿电场线方向运动D画电场线的地方有电场，未画电场线的地方不一定无电场4.如图所示，质量分别为 ml和 m2的两小球，分别带电 q1和 q2，用同等长的绝缘线悬于同一点，由于静电斥力使两悬线与竖直方向张开相同的角度，则 Aq1必等于 q2 Bm1必等于 m2Cqlml必等于 q2m2 Dq1=q2和 m1=m2必须同时满足5.如图所示，q1、q2、q3，分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知 q1与 q2之间的距离为L1，q2与 q3之间的距离为 L2，且每个电荷都处于平衡状态。如 q2为正电荷，则 q1为 电荷，q3为 电荷；诸城繁华中学 2009 级物理专用学案 人教版选修 31IfIf a a thingthing isis worthworth doingdoing itit isis worthworth doingdoing well.well. - 3 -q1、q2、q3三者电荷量之比是 : : 。二二. .电场的能的性质电场的能的性质【基础知识基础知识】1.电势差、电势、电势能的概念电势差：电荷在电场中由一点 A 移到另一点 B 时，_与电荷电量的比值叫做这两点的电势差.用公式表示,即_ABU电势：电场中某点的电势是指这点与电势_点之间的电势差，它在数值上等于单位正电荷由该点移至零电势点时电场力所做的_令BAABABU， 0电势能：电荷在电场中所具有的势能叫电势能，它是_的，与参考位置(势能零点)的选择有关电场力做功与电势能变化的关系它们的关系如同重力做功与重力势能的关系一样，电场力做正功时，电荷的电势能_，电场力做负功时，电荷的电势能_；电场力对电荷做功的多少等于电荷_能的变化量，所以电场力的功是电荷电势能变化的量度用E表示电势能，则将电荷从 A点移到 B 点有：B-WAAB电势能变化的判断方法：a.依电场力做功正负判断：如中所述关系判断b.由电荷沿电场线移动方向判断正电荷顺电场线移动时，电场力是做 功，电势能 ，负电荷顺电场线移动时，电场力是做 功，电势能 c.若只有电场力做功时，动能和电势能互相转化，则动能增加，电势能就 ，反之，电势能就 2.电势与电场强度的关系电势反映电场能的特性，而电场强度反映电场力的特性电势是标量，具有_性，而电场强度是矢量,不具相对性，两者叠加时运算法则不同电势的正负有大小的含义，而电场强度的正、负表示_不同，并不表示大小电势与电场强度的大小没有必然的联系，某点的电势为零，电场强度_，反之亦然同一检验电荷在 E 大处 大，但正电荷在电势高处，电势能 ，而负电荷在电势高处电势能_(5)电势和电场强度都是由电场本身的因素决定的，与检验电荷_3.匀强电场中电势差与电场强度的关系：对 （或）的理解dUE EdU 诸城繁华中学 2009 级物理专用学案 人教版选修 31IfIf a a thingthing isis worthworth doingdoing itit isis worthworth doingdoing well.well. - 4 -公式反映了电场强度与电势差之间的关系，由公式可知：电场强度的方向就是电势降dUE 低_的方向 (答案：最快) 公式的应用只适用于_电场，且应用时注意 d 的含义是向上的距离，或两点所在dUE 等势面之间的距离，由公式可得结论：在匀强电场中，两长度相等且相互平行的线段的两端点间的电势差_ ( 为线段与电场线的夹角，L 为线段的长度) ELUcos对于非匀强电场，此公式可以用来定性分析某些问题，如在非匀强电场中，各相邻等势面的电势差为一定值时，那么 E 越大处，d 越小，即等势面越_4.等势面和电场线的关系电场中电势相等的点构成的面叫做_面，电场线和等势面均是形象描述电场的，它们有如下关系：电场线总是与等势面_，且从高等势面指向_等势面 电场线越密的地方，等势面也越_沿等势面移动电荷，电场力不做功，沿电场线移动电荷，电场力_做功电场线和等势面都是人们虚拟出来形象描述电场的工具【典型习题典型习题】1.如图所示，a、b、c 是一条电场线上的三个点，电场线的方向由 a 到 c，a、b 间的距离等于b、c 间的距离， 分别表示 a、b、c 三点的电势和电场强度，可以断定cbacbaEEE,和A BEa>Eb>EccbaC DEa=Eb=Eccbba2.在电场中与零电势选择无关的物理量是A场强 E B电势 C电势差 D电势能ABUPE3.以下说法正确的是A匀强电场中各处的场强相等，电势也相等B等势线上各点电势相等，场强不一定相等C沿电场线方向电场强度一定越来越小D电势降低的方向就是电场线的方向4.如图所示，虚线框内为一匀强电场，A、B、C 为该电场中的三个点，若将2×10-8C 的点电荷从 A 移到 B，克服电场力做功 1.2×10-7J，而把该电荷从 C 点移到 A 点，电场力做功 3.6×10-7J，已知则VB6 V， V；AC在该虚线框内过 A、B、C 三点画出三条电场线。5.一带负电的粒子，q2.0×109C，在静电场中由点运动到 b 点，在这过程中，除电场力外，诸城繁华中学 2009 级物理专用学案 人教版选修 31IfIf a a thingthing isis worthworth doingdoing itit isis worthworth doingdoing well.well. - 5 -其它力作的功为 6.0×105J，粒子动能增加了 8.0×105J，求 a、b 两点间的电势差 Uab等于多少？