《靜電場》基本知識點回顧
一、基本規(guī)律
1．電荷守恒定律
(1)內(nèi)容：電荷既不能,也不能,它只能從一個物體轉移到另一個物體,或者從物體的一部分轉移到另一部分,在轉移過程中,電荷的保持不變.
(2)變式表述：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和不變.
2．庫侖定律
(1)內(nèi)容：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成 ,與它們距離的二次方成,作用力的方向在它們的連線上.
(2)表達式：, F叫庫侖力或靜電力, F可以是引力(q1、q2為異種電荷),也可以是斥力(q1、q2為同種電荷).k叫,公式中各量均取國際單位制時,可k=.
(3)適用條件：.
二、電場力的性質
1．電場強度
(1)定義：放入電場中某點的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的比值,叫做 .電場強度是反映電場的力的性質的物理量,與試探電荷的電荷量q及其受到的靜電力F都無關.
(2)定義式：,適用于任何電場,E的方向沿電場線的切線方向,與正電荷所受的電場力方向相同.變式表述：在勻強電場中,電場強度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上降低的電勢,表達式：.
(3)表達式：,只適用于真空中的點電荷產(chǎn)生的電場.
(4)疊加原理：電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量和.均勻帶電球體(或球殼)外各點的電場強度,式中r為球心到該點的距離(r大于球體或球殼的半徑),Q為整個球體(或球殼)所帶的電荷量.
2．電場線：為了形象地了解和描述電場中各點的電場強度的大小和方向而假想的線,電場線并不是帶電粒子的運動軌跡.其特點：(1)電場線是起始于,終止于的不閉合的曲線；(2)電場線在電場中不；(3)用電場線的表示電場強度的大小,電場線上某點的描述該點的電場強度的方向.
實例：(1)勻強電場的電場線是間距相等、互相平行有方向的直線；
(2)等量同(異)種電荷連線和中垂線上電場強度和電勢的特點.
三、電場能的性質
1．能量描述
(1)電勢能：電荷在電場中具有的勢能.與重力勢能類比,電荷在某點的電勢能,等于是 把它從該點移動到零勢能位置時所做的功.
(2)電勢：電荷在電場中的某一點的電勢能與它的電荷量的比值.其表達式：.
(3)等勢面：電場中電勢相同的點構成的面.其特點：①等勢面電場線；②電場線總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面,等勢面的疏密程度可表示；③任意兩個等勢面都不會；④在同一等勢面上移動電荷時電場力.
(4)電勢差：電場中兩點間電勢的差值,即電壓.其表達式：.
在勻強電場中,可表示為：,其中d為電荷在電場強度方向上的位移.
2．能量量度
(1)電場力做功的特點：電場力對電荷做的功只與電荷的初、末位置有關,而與電荷經(jīng)過的路徑無關；電場力對電荷做正功時,電荷的電勢能減小,電場力對電荷做負功時,電荷的電勢能增加.電場力做的功等于電勢能的減小量.
(2)電場力做功的計算方法表述：
①與電勢能改變量的關系：
②與電勢差的關系：
③根據(jù)動能定理計算：
④由功的公式 計算：,此方法只適用于勻強電場.
四、靜電場的應用
1．靜電平衡現(xiàn)象
(1)靜電平衡狀態(tài)：導體中沒有電荷的移動.
(2)靜電平衡的原因：外電場和感應電荷產(chǎn)生的電場所疊加的合電場為零.
(3)靜電平衡的特點：①導體內(nèi)部的場強處處為零；②凈電荷只分布在導體的,分布情況與導體表面的曲率有關；③導體是,導體表面是,在導體表面上移動電荷,電場力不做功；④導體表面上任一點的電場強度方向垂直該點所在的切面.
(4)靜電平衡的應用實例：尖端放電和靜電屏蔽等.
2．電容器的電容
(1)定義：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值.
(2)定義式：
(3)物理意義：電容是表示電容器容納電荷本領的物理量,是由電容器本身的性質(導體的大小、形狀、相對位置及電介質)決定的,與電容器是否帶電.
(4)平行板電容器的電容的決定式：,其中S為極板的正對面積,d為極板間的距離,k為靜電力常量,εr為電介質的相對介電常數(shù).利用控制變量法探究C的有關因素.
3．帶電粒子只在電場力作用下的加速與偏轉
(1)加速：作加速直線運動,利用動能定理求解粒子被加速后的速度.
(2)偏轉：作類平拋運動,利用運動學公式計算：
①豎直方向的速度,其中v為垂直電場線的入射速度；
②豎直方向的位移
答案
一、1、(1)創(chuàng)造 消滅 總量
2、(1) 正比反比(2) 靜電力常量 .
(3)q1、q2為真空中的兩個點電荷.
二、1． (1) 電場強度 (2) , .(3)(4)
2．(1)正電荷或無窮遠 無窮遠或負電荷 (2) 相交(3) 疏密程度 切線方向
三、1． (1) 靜電力 (2) .(3) ① 垂直 ② 電場強度的大??；③ 相交；④ 不做功.(4) ,
2． (2) ① ,② ,③ ,④
四、
1． (1)定向(2)零(3)①零；②外表面;③等勢體,等勢面;④垂直
2． (2) ;(3)無關(4) .
3．(1) ;(2)① ,② .