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1、精品_精品资料_第 1 课学问目标电场力的性质静电场单元学问总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_一、电荷、电荷守恒定律1、两种电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷.192、元电荷：一个元电荷的电量为1 6 10C,是一个电子所带的电量.说明：任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍.3、起电：使物体带电叫起电,使物体带电的方式有三种摩擦起电,接触起电,感应起电.4、电荷守恒定律：电荷既不能制造,也不能被毁灭,它们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,系统的电荷总数是不变的留意： 电荷的变化是电子的转移引起的.完全相同的带电
2、金属球相接触,同种电荷总电荷量平均安排,异种电荷先中和后再平分.二、库仑定律1 内容： 真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟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.2 公式： F=kQ 1Q2 r2k 9 0109N m2 C2 3适用条件： （ 1）真空中.（ 2）点电荷点电荷是一个抱负化的模型,在实际中, 当带电体的外形和大小对相互作用力的影响可以忽视不计时,就可以把带电体视为点电荷（这一点与万有引力很相像,但又有不同：对质量匀称分布的球, 无论两球相距多近, r 都等于球心距. 而对带电导体球, 距离近了以后, 电荷会重新分布,不能再用球心距代
3、替r ）.点电荷很相像于我们力学中的质点留意 ：两电荷之间的作用力是相互的,遵守牛顿第三定律使用库仑定律运算时,电量用肯定值代入,作用力的方向依据“同种电荷相互排斥, 异种电荷相互吸引”的规律定性判定.【例 1】在光滑水平面上,有两个带相同电性的点电荷,质量m1 2m2,电量 q1=2q 2,当它们从静止开头运动, m1 的速度为 v 时, m2 的速度为. m1 的加速度为 a 时, m2 的加速度为, 当 q1、q2 相距为 r 时, m1 的加速度为 a,就当相距 2r 时, m1 的加速度为多少？/解析 ：由动量守恒知,当m1 的速度为 v 时,就 m2 的速度为 2v,由牛顿其次定律
4、与第三定律知：当 m1 的加速度为 a 时, m2 的加速度为 2a可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由库仑定律知： a= kq1q2r 2m, a/ = kq1 q24r 2 m,由以上两式得 a =a/4答案 ： 2v, 2a, a/4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_点评 ：库仑定律中的静电力（库仑力）是两个电荷之间的作用力,是作用力与反作用力,大小相同,方向相反,在同始终线上,作用在两个物体上,二力属同种性质的力,而且同时产主同时消逝.三、电场：1、存在于带电体四周的传递电荷之间相互作用的特别媒介物质电荷间的作用总是通过电场进行的.2、电场的基本性质是对放入
5、其中的电荷有力的作用.3、电场可以由存在的电荷产生,也可以由变化的磁场产生.四、电场强度1. 定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力F 跟它的电量 q 的比值叫做该点的电场强可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_度,表示该处电场的强弱2. 表达式： E F/q单位是： N/C 或 V/m .E=kQ/r 2（导出式,真空中的点电荷,其中Q 是产生该电场的电荷）EU/d （导出式,仅适用于匀强电场,其中d 是沿电场线方向上的距离） 3方向：与该点正电荷受力方向相同,与负电荷的受力方向相反.电场线的切线方向是该点场强的方向.场强的方向与该处等势面的方向垂直4在电场中某一点确定了,就该点
6、场强的大小与方向就是一个定值,与放入的检验电荷无关,即使不放入检验电荷, 该处的场强大小方向仍不变,这一点很相像于重力场中的重力加速度, 点定就重力加速度定,与放入该处物体的质量无关,即使不放入物体,该处的重力加速度仍为一个定值5、电场强度是矢量, 电场强度的合成依据矢量的合成法就（平行四边形法就和三角形法就）6、电场强度和电场力是两个概念,电场强度的大小与方向跟放入的检验电荷无关,而电场力的大小与方向就跟放入的检验电荷有关,五、电场线：是人们为了形象的描画电场而想象出一些线,客观并不存在1. 切线方向表示该点场强的方向,也是正电荷的受力方向2. 从正电荷动身到负电荷终止,或从正电荷动身到无穷
7、远处终止,或者从无穷远处动身到负电荷终止3. 疏密表示该处电场的强弱,也表示该处场强的大小4. 匀强电场的电场线平行且距离相等5. 没有画出电场线的的方不肯定没有电场6. 顺着电场线方向,电势越来越低7. 电场线的方向是电势降落陡度最大的方向,电场线跟等势面垂直8. 电场线永不相交也不闭合,9. 电场线不是电荷运动的轨迹+可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_孤立点电荷四周的电等量异种点电荷的电等 量同 种 点 电 荷的匀强电场点电荷与带电平可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【例 2】在匀强电场中,将质量为m,带电量为 q 的小球由静止释放,带电小球的运动轨迹为始终线,
8、该直线与竖直方向的夹角为,如下列图,就电场强度的大小为（B ） A 有唯独值 mgtan q .B最小值是 mgsin q.C最大值 mgtan q.D mg/q提示 ：如附图所示,利用三角形法就,很简洁判定出AB 跟速度方向垂直规律方法可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1、库仑定律的懂得和应用【例 3】如下列图,三个完全相同的金属小球a、b、c 位于等边三角形的三个顶点上a 和c 带正电, b 带负电, a 所带电量的大小比b 的小已知 c 受到 a 和 b 的静电力的合力可用 图中四条有向线段中的一条来表示,它应是A F1B F 2CF 3D F 4【解析】 a 对 c 为斥
9、力,方向沿 ac 连线背离 a. b 对 c 为引力,方向沿 bc 连线指向 b由此可知,二力的合力可能为 F1 或 F2又已知 b 的电量比 a 的大,由此又排除掉 F1,只有F2 是可能的【答案】 B【例 4】两端开口,横截面积为 S,水平放置的细玻璃管中,有两个小水银滴,封住一段长为 L 0 的空气柱,当给小水银滴带上等量的异种电荷时,空气柱的长度为 L,设当时大气压强为 P0,小水银滴在移动过程中温度不变,小水银滴大小可忽视不计,试求：稳固后,它们之间的相互作用力.小水银滴所带电量的大小？ABL0解析： 小水银滴所受的库仑力为内外气体压力之差.设外界大气压强为P0,小水银滴带上等量异种
10、电荷时,被封闭气体的压强为P,就由玻意耳定律得： P0L0S=PLS即 P/ P 0= L 0/L P/ P 0=（ L0L） /L ,又 P=P P 0=F 电/S ,即 F 电 = P0S（ L0 L） /L可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_22再由库仑定律得： F 电=KQ/L可得 Q=F电 / K L=P0 SL L 0L/ K可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【例 5】已知如图, 在光滑绝缘水平面上有三个质量都是m 的相同小球, 两两间的距离都是l, A、 B 电荷量都是 +q.给 C 一个外力 F,使三个小球保持相对静止共同加速运动.求：C球的带电电性和
11、电荷量. 外力 F 的大小.ABFCCFABFBF解：先分析 A、B 两球的加速度：它们相互间的库仑力为斥力,因此C对它们只能是引力, 且两个库仑力的合力应沿垂直与AB连线的方向.这样就把B 受的库仑力和合力的平行四边33kq 2形确定了.于是可得QC= -2 q, F=3FB=33 FAB=2.l可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【例 6】.如下列图,质量均为m 的三个带电小球 A,B,C, 放在光滑的绝缘水平面上,彼此相隔的距离为 LL 比球半径 r 大很多） ,B 球带电量为 QB= 3q.A 球带电量为 QA= 6q,如对 C 球加一个水平向右的恒力F,要使 A,B,C
12、三球始终保持L 的间距运动,求：1） F 的大小为多少？2C 球所带的电量为多少？带何种电荷？：解析 : 由于 A,B,C 三球始终保特L 的间距,说明它们具有相同的加速度, 设为 a, 就 aF 3m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2对 A、B、C球受力分析可知 ,C 球带正电 , 对 A 球:FF =ma,即k 18qk 6qQCma可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2218q23qQ CABACL4LL18q2 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_22对 B 球: FABFBC=ma,即 kkLLma , 联立以上各式得 QC=8q. Fk2e
13、3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【例 7】中子内有一电荷量为2 e 上夸克和两个电荷量为1 e 下夸克, 一简洁模型是三个33夸克都在半径为r 的同一圆周上,如下列图,下面给出的四幅图中能正确表示出各夸克所受静电作用力的是 r12可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2e2e331 e rr1 e332e32e可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_F1F3FF1F33FF 1F1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1e1e331e1e331e1e33F31e1e可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_FAB33FCF 3D可编辑资料 -
14、 - - 欢迎下载精品_精品资料_2 eF23F/r12可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_/1Fe3r 600r1e32e2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解析 : 上夸克与下夸克为异种电荷, 相互作用力为引力, F /k2 l为任意两个夸克间的距9l可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_离, 由力的合成可知上夸克所受的合力F1 向下 , 下夸克为同种电荷, 所受的作用力为斥可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2/e/可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_力, Fk9l 2, F =2F, 由力的合成知下夸克受力F2 向上 ,B 正
15、确 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2、 电场强度的懂得和应用【例 8】长木板 AB 放在水平面上如下列图, 它的下表面光滑而上表面粗糙,一个质量为 m、电量为 q 的小物块 C 从 A 端以某一初速起动向右滑行.当存在向下的匀强电场时,C 恰能滑到 B 端,当此电场改为向上时,C 只能滑到 AB 的中点,求此电场的场强.22【解析】当电场方向向上时,物块c 只能滑到 AB中点,说明此时电场力方向向下,可知物块 C 所带电荷的电性为负.2电场方向向下时有： （ mgqE） L=.mv0 一（ m M）vmv0=（ m 十 M）v可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_
16、2电场方向向上时有： （ mgqE） L/2= .mv0就 mg qE =（ mg qE）,得 Emg/3q一（ m M） v, mv 0=（ m 十 M） v可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【例 9】如图在场强为 E 的匀强电场中固定放置两个带电小球1 和 2（重力不计） ,它们的质量相等,电荷分别为q1 和 q2（ q1 q2）球 1 和球 2 的连线平行于电场线,如图现同时 放开 1 球和 2 球,于是它们开头在电场力的作用下运动,假如球 1 和球 2 之间的距离可以取任意有限值,就两球刚被放开时,它们的加速度可能是（ABC）A 、大小不等,方向相同.B、大小不等,方向相
17、反. C、大小相等,方向相同.D、大小相等,方向相反.21解 析 ： 球 1和 球 2皆 受 电 场 力 与 库 仑 力 的 作 用 , 取 向 右 方 向 为 正 方 向 , 就 有可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_q1EF库a1, a2F库q2 E; 由于两球间距不确定 , 故 F 库不确定可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_mm如 q1E F 库0,F 库 q2E0, 且 q1EF 库 F 库 q2E, 就 A 正确 ; 如 q1E F 库0,F 库 q2E0, 且 q1EF 库 F 库 q2E, 就 B 正确 ; 如 q1E F 库=F 库 q2E, 就 C
18、正确 ;如 q1E F 库 F 库 q2E, 就 q1= q 2 与题意不符 ,D 错误 ;【例 10】半径为 r 的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为 m,带正电的珠子,空间存在水平向右的匀强电场,如下列图,珠子所受静电力是其重力的 3/4,将珠子从环上最低位置 A 点由静止释放,就珠子所能获得的最大动能 Ek 为多少？FEmgFE解析：设该珠子的带电量为q, 电场强度为 E. 珠子在运动过程中受到三个力的作用,其中只可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_有电场力和重力对珠子做功,其合力大小为：FF 2mg 25mg4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_设
19、F 与竖直方向的夹角为 , 如下列图 , 就 sinFE 3F5,cosmg4F5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_把这个合力等效为复合场,此复合场为强度g /5g, 此复合场与竖直方向夹角为 ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4珠予沿园环运动,可以类比于单摆的运动,运动中的动能最大位置是“最低点”, 由能的转可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_化及守恒可求出最大的动能为：Ekm=mg/r1 cos 摸索：珠子动能最大时对圆环的压力多大？mgr4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_如要珠子完成一个完整的圆周运动,在A 点释放时,是否要给珠子
20、一个初速度？3、 电场线的懂得和应用【例 11】如下列图, 一电子沿等量异种电荷的中垂线由A O B 匀速飞过, 电子重力不计, 就电子所受另一个力的大小和方向变化情形是A 先变大后变小,方向水平向左B 先变大后变小,方向水平向右C先变小后变大,方向水平向左D 先变小后变大,方向水平向右【分析】由等量异种电荷电场线分布可知,从A 到 O,电场由疏到密.从O到 B,电场线由密到疏,所以从 A OB,电场强度应由小变大,再由大变小,而电场强度方向沿电场切线方向, 为水平向右. 由于电子处于平稳状态,所受合外力必为零,故另一个力应与电子所受 电场力大小相等方向相反.电子受的电场力与场强方向相反,即水
21、平向左,电子从AO B 过程中,电场力由小变大,再由大变小,故另一个力方向应水平向右,其大小应先变大后变 小,所以选项B 正确.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_散第 2 课学问目标 一、电势差电场能的性质可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_电荷从电场中的一点移到另一点,电场力做的功跟其电量的比值叫做这两点的电势差,U=W/q ,是标量点评 ：电势差很类似于重力场中的高度差物体从重力场中的一点移到另一点,重力做的功跟其重量的比值叫做这两点的高度差hW/G 二、电势某点相对零电势的电势差叫做该点的电势,是标量 在数值上等于单位正电荷由该点移到零电势点时电场力所做的功.由
22、电场本身因素打算,与检验电荷无关.点评 ：类似于重力场中的高度某点相对参考面的高度差为该点的高度留意：（ 1）高度是相对的 与参考面的选取有关, 而高度差是肯定的与参考面的选取无关同样电势是相对的与零电势的选取有关,而电势差是肯定的,与零电势的选取无关（2） 一般选取无限远处或大的的电势为零当零电势选定以后, 电场中各点的电势为定值（3） 电场中 A 、B 两点的电势差等于A 、B 的电势之差 ,即 U AB = A B, 沿电场线方向电势降低 .三、电场力做功与电势能1. 电势能：电场中电荷具有的势能称为该电荷的电势能电势能是电荷与所在电场所共有的.2. 电势能的变化：电场力做正功电势能削减
23、.电场力做负功电势能增加 重力势能变化：重力做正功重力势能削减.重力做负功重力势能增加可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3. 电场力做功： W=qU , U 为电势基, q 为电量 重力做功： W Gh,h 为高度差, G 为重量电场力做功跟路径无关,是由初末位置的电势差与电量打算重力做功跟路径无关,是由初末位置的高度差与重量打算【例 1】关于电势与电势能的说法正确选项（）A 电荷在电场中电势高的的方电势能大B在电场中的某点,电量大的电荷具有的电势能比电量小的电荷具有的电势能大C正电荷形成的电场中,正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能大D负电荷形成的电场中,正电荷具有的电势能比
24、负电荷具有的电势能小解析 ：正电荷在电势高处的电势能比电势低处的电势能大,负电荷就反之,所以 A 错当具有电势为正值时, 电量大的电荷具有的电势能大于电量小的电荷具有的电势能,当电势为负值,恰好相反,所以 B 错正电荷形成的电场中,电势为正值,这样电势与正电荷的电量来积为正值, 而负电荷在正电荷形成的电场中电势能为负值,因此 C 正确 负电荷形成的电场 中,电势为负值,因而正电荷具有的电势能为负值,负电行具有的电势能为正值,所以D 正确答案 ： CD点评 ：关于电势的正负与电势的高低参看下图8 一 31 所示, A、 B 带等量的异种电荷, AO8区间是正电荷形成的电场,OB 区间是负电荷形成
25、的电场【例 2】将一电量为一 2 108C 的点电荷,从零电势S 点移到电场中的 M 点,抵抗电场力可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_做功 4 10J,就 UM =.如将该电荷从 M 点移到 N 点,电场力做功 14 10 8J,就 N 点电可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_势 U N. M 、N 两点电势差为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解析 ：UM=W/q=4 10 8/2 10 8=2V由于是负电荷抵抗电场力做功,所以是顺着电场线移动,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_MNM点电势为负所以U =一 2V U =14 10 8/2
26、 10 8 7V由于是电场力做功,所以负电荷是逆着电场线方向移动,N 点电势比 M点电势高 7V,这样 N 点电势比 S 点高 5V,所以 UN 5V点评 ：（ 1）求某点电势可先求出电势差,然后依据电势差和电场力做功情形再求出该点电势（ 1） 应牢记：电场力做正功,电势能削减.电场力做负功,电势能增加 四、等势面1. 电场中电势相等的点所组成的面为等势面2. 特点（1） 各点电势相等（2） 等势面上任意两点间的电势差为零（3） 电荷沿着等势面运动,电场力不做功（4） 处于静电平稳状态的导体是一个等势体,其面为等势面（5） 匀强电场,电势差相等的等势面间距离相等,点电荷形成的电场,电势差相等的
27、等势面间距不相等,越向外距离越大可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（6） 等势面上各点的电势相等但电场强度不肯定相等（7） 电场线跟等势面垂直,且由电势高的面指向电势低的面（8） 两个等势面永不相交【例 3】如下列图,匀强电场中的一组等势面,A 、B、C、D 相邻间距离为 2cm,就场强E.离 A 点 1 5cm 的 P 点电势为 V 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解析 ： E=U/SABsin600=10003 /3V m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_U02BpE SBPsin6010003 /3 0 5103 /2V 2 5VBP 之间电势
28、差为 2 5V,由于 UP UB,所以 U p= 2 5 V点评： 在我们应用 U=Ed 公式时肯定要留意d 是沿着电场线方向的距离,或者说是两等势面间的距离【例 4】如下列图,实线为匀强电场中的电场线,虚线为等势面,且相邻等势面间的电势差相等.一正点电荷在等势面A 处的动能为 20J,运动到等势面C 处的动能为零.现取B 等势面为零电势能面,就当此电荷的电势能为20J 时的动能是 J.（不计重力和空气阻力）解析 ：设相邻等势面间的电势差为U,依据动能定理, 电荷从等势面 A运动到 C的过程中qU 0 20电荷从等势面A 运动到 B 的过程中q U EKB一 20 联立得 EKB10J又电荷仅
29、受电场力在电场中运动时,依据运动定理：W AB EKB一 EKA 依据电场力做功与电势能变化的关系w AB A一 B联立得, A EKA B EKB恒量又在 B 点B 0 所以 EK 2 010,解出 EK8J点评 ：争论静电场中电荷运动的能量关系,一般都应用动能定理, 但留意电势能的变化只由电场力做功打算,与其他力是否做功无关.【例 5】如下列图,直角三角形的斜边倾角为300,底边 BC 长为 2L,处在水平位置,斜边AC 是光滑绝缘的,在底边中点O 处放置一正电荷 Q,一个质量为 m、电量为 q 的带负电的质点从斜面顶端A 沿斜边滑下,滑到斜边上的垂足D 时速度为 v .（将（ 1）,（
30、2）题正确选项前的标号填在题后括号内）（1） 在质点的运动中不发生变化的是动能.电势能与重力势能之和.动能与重力势能之和.动能、电势能.重力势能三者之和.A 、BD ,（2） 质点的运动是A 匀加速运动.B 匀减速运动.C先加速后匀减速的运动.D 加速度随时可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_间变化的运动（3） 该质点滑到特别接近斜边底端C 点时速率 vc 为多少？沿斜面对下的加速度ac 为多少？解析 : 斜面光滑,说明无摩擦力的作用,粒子在重力、电场力、斜面弹力三者的作用下运动. 重力场与静电场均是保守力场,因此在整个运动中应当是动能、电势能、 重力势能三者之和为一不变量,因此第
31、（1）题选 C.如 O点应电荷 O不存在,就粒子在斜面上的运动是匀加速运动,现在粒子仍处在静电场中, 随着粒子运动, 电场力的大小、 方向是逐步变化的, 因而粒子总的来说是在变力的作用下运动.由牛顿其次定律,粒于运动的加速度也是变化的,这样第（2）个挑选（ D）,质点的运动是加速度随时间变化的运动.2质点受三个力作用,电场力f=kQq/L,方向由 C 指向 O点（库仑吸引） .重力 mg,方向竖直向下.支持力N,方向垂直于斜面对上.由牛顿其次定律0202可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_mgsin 一 fcos =mac ,即 mgsin30一 kQq/L cos30 =maC,
32、简化得 aC=.g 3 kQq/2mL可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_在斜面整个运动过程中电势能、动能、 重力势能三者的和不变,已知质点运动到 D 点的速度V,就 D 点的电势能可求出,从几何关系简洁发觉,B、C、D 分别到 O 点的距离是相等的, 就 BD=BC/2=BO=OC=O,DB、C、D 三点在以 O为圆心的同一圆周上,是O点处点电荷 Q产生的电场中的等势点,所以, q 由 D 到 C 的过程中电场力作功为零,由机械能守恒定律,得 mgh=可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2.mvC2一.mv,其中h 为质点在D 点的高度 ,h=BDsin6000=BC
33、sin30sin600=2L .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3 /2=3 L/2 ,得 vC V 23gL可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_规律方法1 、 一组概念的懂得与应用电势、电势能、电场强度都是用来描述电场性质的物理,它们之间有分亲密的联系,但也有很大区分,解题中肯定留意区分,现列表进行比较（1） 电势与电势能比较：电势 电势能 1 反映电场能的性质的物理量荷在电场中某点时所具有的电势能可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2 电场中某一点的电势 的大小,只跟电场本身有关,跟点电荷无关3 电势差
34、却是指电场中两点间的电势之差, U= A B,取 B=0 时, A= U4 电势沿电场线逐步降低,取定零电势点后,某点的电势高于零者,为正值某点的电势低于零者,为负值电势能的大小是由点电荷q 和该点电势 共同打算的电势能差 是指点电荷在电场中两点间的电势能之差 = A B=W,取 B=0时, A= 正点荷（十 q）：电势能的正负跟电势的正负相同负电荷（一q）：电势能的正负限电势的正负相反可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_5 单位：伏特单位：焦耳6 联系： =q , w= =q U（2） 电场强度与电势的对比电场强度 E电势 1 描述电场的力的性质描述电场的能的性质可编辑资料 -
35、- - 欢迎下载精品_精品资料_2 电场中某点的场强等于放在该点的正点 电荷所受的电场力F 跟正点电荷电荷量q 的比值 E=F/q, E 在数值上等于单位正电荷所受的电场力电场中某点的电势等于该点跟选定的标准位置（零电势点）间的电势差, = /q , 在数值上等于单位正电荷所具有的电势能可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3 矢量标量4 单位： N/C;V/mV （ 1V=1J/C ）5 联系：在匀强电场中 UAB =Ed d 为 A 、B 间沿电场线方向的距离） 电势沿着电场强度的方向降落【例 6】如下列图,在水平桌面上放置一个由两根绝缘组成的“ V ”形竖直导轨,棒上各穿上一个
36、可沿棒无摩擦滑动的,质量为 m 40g,带电量为 q 2 10-6C 的正电荷小球（可当作点电荷）,将小球从同高度的力、 B 由静止释放（ g10m/s2）（1） 两球相距多远时速度达到最大？（2） 两球同时到达最高点时相距L=1 8m,此时系统电势能比释放时少多少？【解】（ 1）设两球相距L1 时速度达到最大,此时合力为零.其中一个小球受力如下列图,FA 为 A 球受库仑力就：A2F=mgtg450 mg 由库仑定律： FA=kq1q2/L 1 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由、得：L1Kq 1q2 / mg0.3m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（2）两球
37、达最高点时速度为零,设释放时离桌面高度为h1,最高点时离桌面高度为h2,就两球在上升过程的能量变化情形为：动能的变化 EK 0,重力势能的变化量 EP 2mg（ h20hl ）.设电势能变化量为 ,就由能的转化和守恒定律知： EK 十 EP 0 就： 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_-3 mg（ h2 hl ） 2 40 10的电势能削减了 068J .2、 公式 E=U/d 的懂得与应用 10（ L/2tg45 005）= 068（ J）.即系统可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(1) 公式 E=U/d 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
38、向就是电势降低最快的方向(2) 公式 E=U/d 只适用于匀强电场,且d 表示沿电场线方向两点间的距离,或两点所在等势面的范离(3) 对非匀强电场,此公式也可用来定性分析,但非匀强电场中,各相邻等势面的电势差为肯定值时,那么 E 越大处, d 越小,即等势面越密【例 7】如下列图, A 、B、C、D 是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知A 、B、C 三点的电势分别为 A=15 V,B=3 V, C= 3 V,由此可得 D 点电势 D=.ADEFBC解法一、假设在此电场中移动一正电荷q,从 A 点移到 B 点,设 AB与电场方向夹角为,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_就 WAB=
39、qE ABcos =qEDCcos =WDC即从 A 点移到 B 点与从 D 点移到 C 点电场力做功相同,所以有 WAB=qUAB=qUDC=q（ D C）,即 D=UAB+ C=15 3 3=9VD解法二设此正方形对角线的交点为O,就由 U Ed 可知 A O=UAO=UOC=O C, UBO=UOD=可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_B O= O D,即 oACB22,上式代入数据得 D=9 V可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解法三：如下列图,连接AC,在 AC 上取 E、F 两点,使 AE=EF=FC,就 U AC=UAE UEF UFC,UAE=UEF=
40、UFC=UAC/3 ,解得 F=3 V, E9V连接 BF和 DE,因 B F=3 V, 所以 BF 是等势面,又由于BF/ DE,所以 DE也是等势面,即D9V.摸索：作出该电场的电场线分布图【例 8】某静电场沿 x 方向的电势分布如下列图,就（）A 、在 0 xl 之间不存在沿 x 方向的电场B、在 0xl 之间存在着沿 x 方向的匀强电场C、在 x1x2 之间存在着沿 x 方向的匀强电场可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_D、在 x1 x2 之间存在着沿 x 方向的非匀强电场X 1X 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解析： 在 0xl 之间电势不变,即在0 xl 之间等势,故在此方向无电场.在x 1 x 2 之间电势随距离匀称减小,就在x 1 x 2 之间有沿 x 轴正方向的匀强电场,故A、C正确. 答案： AC【例 9】如下