
第14单元:电场复习:.doc
11页第十四单元:单元复习:一、本章知识要点及高考要求:1、两种电荷、电荷守恒、真空中的库仑定律;2、电场、电场强度、电场线、点电荷的电场、匀强电场、电场强度的叠加;3、电势能、电势差、电势、等势面;4、匀强电场中电势差与电场强度的关系;5、静电场中的导体、静电感应现象、静电平衡;6、带电粒子在电场中的运动;7、电容器、电容、静电的防护与应用二、基本概念辨析:(一)、两种电荷、电荷守恒、真空中的库仑定律:1、系统与外界无电荷交换时,系统的电荷代数和守恒2、真空中两个电荷间的作用力即为库仑力库仑定律适用的条件:A、真空 ; B、两个都是点电荷(或带电体的大小跟它们间的距离相比可以忽略)(二)、库仑定律结合平衡条件的应用: (1)确定研究对象:如果相互作用有几个物体时,要根据题意适当选取“整体法”或“隔离法”进行分析,一般是“先整体后隔离”2)对研究对象进行受力分析3)列平衡方程,求解或用平衡条件来进行分析三)、描述电场力性质:1、场强的表达式:(1)E = 是定义式,适用于任何电场,E与q无关,只取决于电场本身,E的方向规定为正电荷受到的电场力方向2)E = ,仅适用于真空中点电荷Q形成的电场。
3)E = ,仅适用于匀强电场其中d是a、b两点的两个等势面的垂直距离2、场强的合成:遵守矢量合成的平行四边形法则3、电场力:F = qE,F和q、E都有关4、电场线:要掌握电场的各种特性,就应熟悉用电场线和等势面描绘电场给出电场线后,就要能从电场线中了解到电场强度和电势的分布有了场强和电势,就掌握了这个电场的性质,就可进一步研究电荷在电场中受力与运动、做功与能量变化之间的问题因此要熟记几个特殊电场的电场线分布和等势线的画法几个特殊电场是:(1)正、负点电荷形成的电场;(2)等量异种电荷电场;(3)等量同种点电荷电场;(4)匀强电场(5)点电荷与平行带电体之间电场5、静电场电场线的特点: (1)始于正电荷,终止于负电荷;(2)不相交、不闭合;(3)不能穿过处于静电场中处于静电平衡状态的导体;6、电场线、场强、电势、等势面之间的关系: (1)电场线与场强的关系:电场线越密的地方表示场强越大,电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向2)电场线与电势的关系:沿着电场线方向电势越来越低;(3)电场线与等势面的关系:电场线越密的地方,等势面越密,电场线与该处的等势面垂直;(4)场强与电势的关系:场强的方向是电势降落最快的方向,场强的大小标志着沿着电场线方向电势降落的快慢,场强数值和电势数值无直接关系。
5)电荷的运动轨迹和电场线的关系:仅在电场线作用下,原来静止的正电荷由高电势点向低电势点移动,负电荷则相反,在特殊条件下,带电粒子的运动轨迹可以和电场线重合这些特殊条件是:A、电场线是直线;B、带电粒子的初速度为零或初速度方向在同一直线上;C、带电粒子只受电场力作用,以上三点必须同时满足四)描述电场能性质:1、确定电势的方法:(1)利用电势的定义式; (2)利用电势差公式;2、电场力做功特点:(1)电场力对移动电荷做功与具体路径无关,仅与初末位置的电势差有关3、判断电势能变化的方法:(1) 利用电场力做功的正负来判断:不管是正电荷还是负电荷,电场力对电荷做正功,电势能总是减小,电场力做负功,电势能总是升高2)利用推断:正电荷在电势越高的地方电势能越大,负电荷在电势越低的地方,电势能越大;4、判断电势的高低:(1)设法画出电场线的方向,利用电场线方向判断;(2)用q(U- U)= W 来判断A、B两点电势高低;注意:电势正负号是表示大小的5、结合运动轨迹分析有关问题:分析方法:先画出入射点的轨迹曲线,即画出初速度v的方向再根据轨迹弯曲的方向,确定电场力的方向,进而利用分析力学的方法来分析其它有关的问题。
五)带电粒子在电场中的运动: 1、带电粒子在电场中的直线运动:带电粒子在电场中的运动是电场知识和力学知识的结合,分析方法和力学的分析方法是基本相同的:先受力分析,在分析运动过程,选择恰当的规律解题在分析物体受力时,是否考虑重力要依据具体情况来确定:(1)基本粒子:如电子、质子、离子、粒子等,除有说明或有明确暗示以外一般都忽略不计2)带电颗粒:如尘埃、液滴、小球等,除说明或有明确的暗示以外一般都不能忽略2、带电粒子在匀强电场中偏转问题: (1)若带电粒子仅受电场力作用以初速v垂直进入匀强电场,则作类似平抛运动分析时一般都是分解为两个方向的分运动来处理垂直于电场方向是匀速运动;沿着电场方向是初速度为零的匀加速运动;时间相等是两个方向联系的桥梁2)若带电粒子除受电场力作用之外,还受到重力作用或其它恒力作用,则同样要分解成两个不同方向的简单的直线运动来处理六)、用功能观点分析带电体的运动: 首先对物体受力分析,进而分析物体的运动状态(平衡或加速或减速,是直线还是曲线等),是我们解答有关力学问题的最基本的要求,在此基础上再考虑选用恰当的规律来解题 如选用动能定理,则要分清有多少个力做功, 是恒力还是做功,以及初态和末态的动能增量;如选用能量守恒定律,则要分清有多少种形式的能在转化,哪种能量是增加的哪种能量是减小的。
能量守恒的表达方式有几种:(1)初态和末态的能量相等即E= E;(2)某些形式的能量减小一定是等于其它形式的能量增加3)各种形式的能量增量的代数和为零七)静电平衡问题: 把导体放入电场时,导体的电荷将出现重新分布,当产生感应电荷产生的附加电场和原场强在导体内部叠加为零时,自由电子停止定向移动,导体处于静电平衡状态1、孤立的带电体和处于电场中的感应导体,处于静电平衡状态时,其特征:(1)导体内部场强处处为零,没有电场线(叠加后);(2)整个导体是等势体,导体表面是等势面;(3)导体外部的电场线与导体表面垂直,表面场强不一定为零;(4)对孤立导体,净电荷分布在外表面2、处理静电平衡问题的方法: (1)直接利用静电平衡的特征进行分析;(2)画出电场中电场线,进而分析电荷在电场力作用下移动情况注意两点:(1)用导线接地或用手触摸一下导体可把导体和地球看成一个大导体 (2)一般取无穷远处和地球的电势为零八)电容器电容专题: 电容器的电容C = Q/U = / ,此式为定义式,适用于任何电容器平行板电容器的电容C = 对平行金属板电容器有关的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。
三、单元练习:1、将不带电的金属球A和带有负电荷的金属球B接触后,导体A中的质子数将:A、增加; B、减小 ; C、不变 ; D、先增加后减小2、竖直向下的匀强电场中,有一摆球正在摆动,如图所示,已知mg=qE,某时刻起摆球从摆线上脱落,则该摆球可能:A、静止 ; B、作匀速直线运动 ;C、作匀变速运动; D、作匀速圆周运动3、关于场强和电势,下列说法中正确的是:A、由公式E = F/q ,可知E 与F成正比,与q成反比;B、由U=Ed可知,匀强电场中E恒定,任意两点间的电势差与这两点间距离成正比;C、场强为零的地方,有电势不一定为零;D、无论是正电荷还是负电荷,当它在电场中移动时,若电场力作正功,它一定从电势较高的地方移到较低的地方,且它的电势能一定减小4、如图所示,水平平行金属板A、B接在电源上,一个带正电的液滴从P点由静止开始释放,从孔S射出时的速度为v,若B板不动,A板上移一些,相同液滴仍从P点由静止释放,经S射出的速度为v,则有:A、v= v ; B、v> v ; C、v 6、如图所示两个带异种电荷的小球A、B的质量和电量分别为m、q和m、q;用绝缘细线L、L悬挂于O点,然后将整个装置置于水平方向的匀强电场中,静止时,L向右偏离竖直方向,L恰好处于竖直方向,则:A、可以判断m=m ; B、可以判断q= q;C、可以判断m>m且q> q;D、可以判断m 10、如图中,有斜影线的是一块宽大的接地金属板的截面,在板的右侧面附近的P点有一固定的、带电+q的点电荷,当金属板处于静电平衡时:A、板的右侧面上分布有负的感应电荷,而在左侧面上无感应电荷;B、感应电荷在板内任一点的场强矢量都指向P点;C、感应电荷在板上离P点最近的一点有最强的电场;D、接地线断开后,板上的电势将高于大地的电势11、两块水平放置的平行金属板带等量异号电荷,一个带电油滴恰悬浮于平行板间,若改变平行金属板的带电量,使油滴产生大小为g/2的加速度,则两板的带电量应是原来的_______倍或________倍12、如图所示,电池的电压为60V,A、B、C为相距都是3cm的平行金属薄板,板正中间有P、Q两点,K接通后P点场强及Q点电势分别为_________V/m 、_______V,若用导线将A、B相连接,其结果又分别为:_______V/m、_______V13、如图所示,匀强电场水平向左,带正电的小物体沿绝缘水平板向右运动,经A点时动能为100J,经B点时动能减小了原来的4/5 ,减小的动能中有3/5转化为电势能,则它再经过B点时动能为_____J14、如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置。 它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点今有质量为m、带电量为-q的有孔小球从杆上A点无初速度的开始下滑,已知q《Q、A、B相距h,小球滑到B点时速度大小为,则当小球由A到B的过程中,电场力做功为W= ___________,A、C两点间电势差为U= _____15、两不同正离子先后从非匀强电场的P点由静止沿同一路径运动到Q点,若它们在Q点的速度比为m:n,则它们在Q点的加速度比为_______16、有一矩形木板放在光滑水平平面上,一质量为m、带电量q的小物体沿木板上表面以某一初速度从A端水平滑入,木板所处空间存在足够。












