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1、静 电 场 复 习 v本 章 知 识 结 构电 场 电 场 “ 能 ” 的 性质库 仑 定 律电 荷 守 恒 定 律电 容 器两 个 性 质两 个 定 律带 电 粒 子 在 电 场 中 的 运 动 平 衡加 速电 场 “ 力 ” 的 性质 偏 转 电 势 差电 势电 场 线电 场 强 度 一、库仑定律：F=kQq/r2 一 、 基 本 概 念1、 起 电 方 式 摩 擦 起 电 接 触 起 电 感 应 起 电 实 质 ： 电 子 的 得 失 或 转 移2、 元 电 荷 ： 1e=1.6 10 19 C3、 比 荷 ： 物 体 所 带 电 量 与 物 体 质 量 的 比 值 q / m4、 点
2、电 荷 ： 有 带 电 量 而 无 大 小 形 状 的 点 ,是一种理想化模型 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 个 物 体 ， 或 从 物 体 的 这 一 部 分 转 移 到 另 一 部 分 ，在 转 移 过 程 中 总 电 荷 量 不 变 。二 、 电 荷 守 恒 定 律 2、 公 式 ： F = k Q1 Q2 / r2k=9 109Nm2/c2 静 电 力 常 量Q1 、 Q2 两 个 点 电 荷 带 电 量 的 绝 对 值 r 两 个 点 电 荷 间 的 距 离3、 适 用 条 件 ： 真 空 中 的 点 电 荷
3、4、 对 库 仑 定 律 的 理 解 ：三 、 库 仑 定 律1、 内 容 ： 在 真 空 中 两 个 点 电 荷 间 的 作 用 力 跟 它 们 的 电 荷 量 的 乘 积 成 正 比 ， 跟 它 们 之 间 的 距 离 的 平 方 成 反 比 ， 作 用 力 的 方 向 在 它 们 的 连 线 上 。 两 电 荷 间 的 库 仑 力 是 一 对 作 用 力 和 反 作 用 力 r 0时 ， F Q1 Q2r 例1两个完全相同的金属小球带有正、负电荷，相距一定的距离，先把它们相碰后置于原处，则它们之间的库仑力和原来相比将 D A变大B变小C不变 D以上情况均有可能变式训练:两相同小球带电量分
4、别为9Q和-Q,相距R时,它们之间的库仑力为F;把它们相碰后再,放到原位置,则它们之间的库仑力为多大? 例 2 两 个 直 径 为 r的 金 属 带 电 球 ， 当 它 们 相 距 100r时 的 作 用 力 为F。 当 它 们 相 距 为 r时 的 作 用 力 A、 F/100 B、 104F C、 100F D、 以 上 答 案 均 不 对说 明 ： 库 仑 定 律 只 适 于 点 电 荷 间 的 互 相 作 用 点 电 荷 是 在 研 究 电荷 之 间 相 互 作 用 时 抽 象 出 来 的 理 想 化 的 物 理 模 型 ， 即 体 积 不 计 的带 电 体 当 带 电 体 的 大 小
5、 和 带 电 体 间 的 距 离 不 可 比 拟 以 至 于 带 电体 的 形 状 、 大 小 对 它 们 之 间 作 用 力 的 影 响 可 以 忽 略 不 计 时 ， 这 样的 带 电 体 可 视 为 点 电 荷 均 匀 的 带 电 球 体 也 可 视 为 点 电 荷 ， 电 荷集 中 在 球 心 例 3如 图 所 示 ， A、 B两 个 点 电 荷 ， 质 量 分 别 为 m1、 m2， 带 电 量分 别 为 q1、 q2。 静 止 时 两 悬 线 与 竖 直 方 向 的 夹 角 分 别 为 1、 2，且 A、 B恰 好 处 于 同 一 水 平 面 上 ， 则A、 若 q1=q2， 则
6、1 = 2 B 若 q1 q2， 则 1 2C、 若 m1=m2， 则 1 = 2 D 若 m1 m2， 则 1 221A B 能 力 提 升若 两 悬 线 长 度 相 同 ， 1 =300， 2 600， 则 m1： m2 ？ m1：m2 Tan1/tan2 tan=F/mgmg.tan=F 二、电场、电场强度 电场的基本性质：对放入其中的带电体有力的作用 3、电场强度： 矢量 方向：矢量 三、电场线 2、电场线的特点： 电势能co sW qEd qEl 电电场力对电荷做功为：WAB= q UAB电势能大小等于把电荷移动到无穷远处电场力做功的多少 电势1、电势：电荷在电场中某一点的电势能与它
7、的电荷量的比值2、公式：qEp3、单位：在国际单位制中，电势的单位是伏特，符号是V1V=1J/C 电势沿着电场线方向，电势如何变化呢？3,大小等于单位正电荷移动到无穷远处电场力做功的多少4、沿着电场线的方向，电势越来越低如何确定电场中某点的电势呢？5、电势具有相对性，先规定电场中某处的电势为零，然后才能确定电场中其他各点的电势。（通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零）6、电势是标量，只有大小，没有方向。(负电势表示该处的电势比零电势处电势低。) 思考沿着电场线方向，电势能，电场强度与电场线有什么关系正电荷沿着电场线的方向，电势能越来越低负电荷沿着电场线的方向，电势能越来越高电场线密集的地方
8、电场强度较大电场线稀疏的地方电场强度较小电场强度方向沿着电场线切线方向 如图所示是一条电场线上的三点，电场线的方向由a到c，a、b间的距离等于b、c间的距离，用、和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以断定：电势a b c cba cbba cba cba EEEDC EEEBA . a b c EA 等势面几种典型电场的等势面：一般画等差的等势面等势面的疏密反映电场强弱1、点电荷电场中的等势面：以点电荷为球心的一簇球面 等势面2、等量异种点电荷电场中的等势面：两簇对称曲面 等势面3、等量同种点电荷电场中的等势面：两簇对称曲面 等势面5、匀强电场中的等势面：垂直于电场线的
9、一簇平面4、形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面 等势面 点电荷势场 电偶极势场 电容器势场 电导块势场 综合势场图 场势微分式 等势面如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为、和，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示。由图可知：A、粒子从K到L的过程中，电场力做负功B、粒子从L到M的过程中，电场力做负功C、粒子从K到L的过程中，电势能增加D、粒子从L到M的过程中，动能减少a b c AC abc K L M N 等势面如图所示，三个等差等势面上有a、b、c、d四点，若将一个正电荷由c经a移动到d电场力做正功W1，若由c经b移动到d电场力做正功W2
10、，则： 2121 2121 2121 2121. ，WWD WWC WWB WWA 1 2 3c ab dD 四、静电屏蔽 五、电势能、电势差、电势、等势面 如图所示，实线为电场线，电子仅在电场力作用下沿虚线轨迹自M点至N点经过电场。请比较M、N两点的电势高低、场强大小、电子在两点的电势能大小、动能大小。 六、电容器的电容 2、平行板电容器的常见变化： 例、一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地。在两极板间有一正电荷（电量很小），固定在P点，如图所示。以E表示两板间的场强，U表示电容器的电压，表示正电荷在P点的电势能。若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示位置，则（ ） 七、电粒子在匀
11、强电场中的运动 解法一：(牛顿运动定律) 解法二：（动能定理） 2、偏转 例、如图所示，一个质量为m、带电量为+q的粒子，以v的速度垂直于电场方向射入两平行金属板间的匀强电场中。两金属板长度均为l，间距为d，两板间电压为U，求粒子射出两金属板间时偏转的距离y和偏转的角度.（不计粒子重力） 例、一个初动能为Ek的带电粒子，以速率v垂直电场线方向飞入带电的平行板电容器（不计重力） ，飞出时带电粒子的动能为飞入时动能的2倍，如果使粒子射入电场的初速度变为原来的2倍，那么，它飞出电容器的时刻动能为Ek的（ ） Ek=qEy 如图所示，细线一端系着一个带电量为+q、质量为m的小球，另一端固定于O点，加一匀强电场后可使小球静止于图示位置，此时悬线与竖直方向夹角为。要使电场的场强最小，该电场场强的方向怎样？大小如何？O q垂直悬线斜向上方qmgE sin 比值定义电场强度电势电容 qEp
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