单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电荷,电荷守恒定律,库仑定律,电场,电场力的性质,电场能的性质,场强定义式：,点电荷电场场强：,匀强电场的场强：,电势：,电势差：,电场力：,电势能：,形象描述,电场线,等势面,方向反映某点场强方向,疏密表示场强的强弱,电场线垂直于等势面,沿场强方向电势降落最快,电场线密集处等势面也密,应用,带电粒子在电场中的1、平衡；2、直线运动；3、偏转,电场中的导体：静电感应；静电平衡,电容器,场强的叠加原理：,中和均分,E,P,静电场知识结构,一、电荷及库仑定律,起电的三种方式,（1）摩擦起电,（2）感应起电,（3）接触起电,原因不同物质的原子核束缚电子的能力不同。,实质,电子的转移。,带正电的物体失去电子；带负电的物体得到电子。,结果,两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷。,定义导体在电场的作用下电荷重新分布的现象。,规律,近、远端带上等量的异种电荷.,(,近端感应异种电荷，远端感应同种电荷),实质,电荷的重新分布（转移）,定义相互接触的物体带上电荷的现象。,规律,相同,金属球平分总电量；不同金属球比例分配,实质,电荷的转移,电荷守恒定律,电荷既不会创生，也不会消灭，它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。在转移的过程中，电荷的总量保持不变。,或：一个与外界没有电荷交换的系统，,电荷的代数和保持不变。,起电的三种方式的原因：电荷的转移,内容：,真空,中两个静止,点电荷,之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与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.,电荷守恒定律,方向：,计算时，若电荷是负电荷只需它的,绝对值,代入,在两电荷的连线上,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.,库仑定律,元电荷,是指所带的电量e=1.6010,19,C的电荷。,点电荷,是指不考虑形状和大小的带电体。,检验电荷,是指电量很小的点电荷，当它放入电场后不会影响该电场的性质。,点电荷,和,检验电荷,属理想模型。,二、电场的描述,适用范围,电荷的意义,定义式，适用于一切电场,仅对点电荷的电场适用,q是检验电荷，E与q无关,Q是场源电荷，E与Q成正比,1、，,和,的区别,：,仅对匀强电场适用,d为沿电场线方向的距离,图中边长为,a,的正三角形,ABC,的三个顶点分别固定三个点电荷+,q,、+,q,、-,q,，求该三角形中心,O,点处的场强大小和方向。,A,B,C,O,E,B,E,A,E,C,2、,电场线的性质及作用,判断场强的大小与方向,判断电荷在电场的受力方向,判断电势的高低,判断在电场中移动电荷做功的正负,判断电荷电势能的大小,解释静电感应现象,甲是等量异号电荷的电场线分布图，乙是等量同号点电荷的电场线分布图。AOB是两点电荷的连线的垂直平分线，O是连线中点。,（1）在甲图中，把单位正试探电荷从O点沿OA移动到无限远处，静电力是否做功？电势能是否变化？怎样变化？,（2）在乙图中，把单位正试探电荷从O点沿OA移动到无限远处，静电力是否做功？电势能是否变化？怎样变化？,如何比较电场中任两点的场强大小和方向呢？,判断电场强度大小的几种方法：,方法一:由定义式E=Fq决定；,方法二:在,点电荷电场,中，E=kQr,2,；,方法三:在匀强电场中，场强处处相等；,方法四:电场线密（疏）处强大（小）。,判断电场强度方向的几种方法：,方法一:根据规定，正电荷所受电场力的方向即是该点的场强方向；,方法二:电场线上每一点的切线方向即是该点的场强方向；,方法三:电势降低最快的方向就是场强的方向。,3、,电势、电势差、电势能、电场力的功,如图所示，将一个电荷量为,q,=+310-,10,C的点电荷从电场中的,A,点移到,B,点的过程中，克服电场力做功610,-9,J。已知,A,点的电势为A=-4V，求,B,点的电势和电荷在,B,点的电势能。,+,A,B,F,v,如右图，平行带电金属板AB间可看作匀强电场，场强E1.210,2,v/m，极板间距离d=5cm，电场中C和D分别到A、B两极板距离均为0.5cm。B极接地，求：,(1)C和D两点的电势，两点间的电势差?,(2)点电荷q,1,=-210,-2,c分别在C和D两点的电势能?,(3)将点电荷q,2,210,-2,c从C匀速移到D时外力做功多少?,4、,等势面,如图，虚线a、b、c势某静电场中的三个等势面，它们的电势a最大，c最少，一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如图实线KLMN所示，由图可知（,）,粒子从K到L的过程中，电场力做负功,粒子从L到M的过程中，电场力做负功,粒子从K到L的过程中，电势能增加,粒子从L到N的过程中，动能减少,AC,K,N,M,L,a,b,c,如图所示，虚线,a,、,b,、,c,是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，,P,、,Q,是轨迹上的两点。下列说法中正确的是,A.三个等势面中，等势面,a,的电势最高,B.带电质点一定是从,P,点向,Q,点运动,C.带电质点通过,P,点时的加速度比通过,Q,点时小,D.带电质点通过,P,点时的动能比通过,Q,点时小,a,b,c,P,Q,如何比较电场中任两点电势的高低呢？,方法一:根据电场线方向判断，顺着电场线方向，电势越来越低；,方法二:根据电势的定义式=E,p,/q=-W/q，从电势的物理意义上分析判断;如：将+q从无穷远处移至+Q电场中的某点，外力克服电场力做功越多，则该点的电势越高；,方法三:根据场强方向判断，场强方向即为电势降低最快的方向.,方法四:根据电势差判断，若U,AB,0，则,A,B,方法一:,根据电场力做功的正负判断，若电场力对移动电荷做正（负）功，则电势能减少（增加）；,方法二:,根据公式 E,p,=q,；W,AB,qU,AB,计算,。,如何比较电荷电势能的大小呢？,三、电场中的导体 电容器,如图所示在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢的靠近时，下列说法正确的是（）,A、B端的感应电荷越来越多,B、导体内部场强越来越大,C、导体的感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的的场强,D、导体的感应电荷在M、N两点产生的的场强相等,M,B,A,N,P,AC,关于静电平衡，下列说法中正确的是(),A当导体达到静电平衡时，导体上任意两点间的电势一定相等,B当导体达到静电平衡时，其外表面附近的电场方向一定与导体的表面垂直,C绝缘体也有静电平衡状态,D达到静电平衡时，电荷分布在导体的外表面,ABD,一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正点荷。图中的哪一个能正确表示其电场分布的情况(),B,平行板电容器充电后断开电源，然后将两极板间的正对面积逐渐增大，则在此过程中：(),A.电容器电容将逐渐增大,B.两极板间的电场强度将逐渐增大,C.两极板间的电压将保持不变,D.两极板上带电量不变,平行板电容器保持与直流电源两极连接，充电平衡后，两极板间的电压是U，充电量为Q，两极板间场强为E，电容为C，将两极板间的距离减小，则引起变化情况是：(),A.Q变大 B.C变大,C.E变小 D.U变小,(2011天津）板间距为,d,的平行板电容器所带电荷量为,Q,时，两极板间的电势差为,U,1,，板间场强为,E,1,。现将电容器所带电荷量变为2,Q,，板间距变为d/2，其他条件不变，这时两极板间电势差为,U,2,，板间场强为,E,2,，下列说法正确的是,A,U,2,=,U,1,，,E,2,=,E,1,B,U,2,=2,U,1,，,E,2,=4,E,1,C,U,2,=,U,1,，,E,2,=2,E,1,D,U,2,=2,U,1,，,E,2,=2,E,1,C,如图所示，平行板电容器A、B间有一带电油滴P正好静止在极板正中间，现将两极板间稍错开一些，其它条件不变。则（）,A油滴将向上加速，电流计中电流由b流向a,B油滴将向下加速，电流计中电流由a流向b,C油滴将静止不动，电流计中电流由b流向a,D极板带电量减少，两板间电势差和场强不变,D,（北京卷）用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如图）。设两极板正对面积为，极板间的距离为，静电计指针偏角为,。实验中，极板所带电荷量不变，若,A、保持S不变，增大d，,则变大,B、保持S不变，增大d，,则变小,C、保持d不变，增大S，,则变小,D、保持d不变，增大S，,则不变,【答案】A,四、带电粒子在电场中的运动,水平放置的平行板电容器，两板相距5mm，电容为2F，当将其充电到两板电压为100V时，一个质量为10,-10,g的带电尘埃正好在板间静止。则尘埃的电荷量为,C。,mg,F,如图，电子在电势差为U,1,的加速电场中由静止开始加速，然后射入电势差为U,2,的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行。整个装置处在真空中，重力可忽略。在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是,（）,A、U,1,变大、U,2,变大 B、U,1,变小、U,2,变大,C、U,1,变大、U,2,变小 D、U,1,变小、U,2,变小,B,析与解,对加速过程由动能定理：,对偏转过程由偏转角正切公式：,与粒子的,电量q、质量m,无关,试证明：带电粒子垂直进入偏转电场，离开电场时就好象是从初速度所在直线的,中点沿直线,离开电场的。,x,如图所示，有一电子(电量为e、质量为m)经电压U,0,加速后，沿平行金属板A、B中心线进入两板，A、B板间距为d、长度为L，A、B板间电压为U，屏CD足够大，距离A、B板右边缘2L，AB板的中心线过屏CD的中心且与屏CD垂直。试求电子束打在屏上的位置到屏中心间的距离。,析与解,电子离开电场，就好象从中点沿直线离开的：,对加速过程由动能定理：,思考,有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电粒子，从极板左侧中央以相同的初速度先后垂直场强射入，分别落在正极板的,A,、,B,、,C,处，如图，则下述正确的是：,A,、,A,带正电，,B,不带电，,C,带负电,B,、三个粒子的加速度大小,a,C,a,B,a,A,C,、三个粒子的运动时间相等,D,、三个粒子到达下板的动能,E,KA,E,KB,E,KC,思考,如图，平行实线代表电场线，但未标明方向,带电量为+,10,-2,C的粒子在电场中只受电场力作用，由,A,点移到,B,点，动能损失了,0.1,J，若,A,点电势为,-10,V，则：,A,、,B,点电势为为,0 B,、电场线的方向从右向左,C,、粒子的运动轨迹可能是,D,、粒子的运动轨迹可能是,思考,空间有一水平方向的匀强电场，在竖直平面内，有一带电粒子沿图中虚线由A运动到B，其能量变化的情况是 A.动能减少，重力势能增加，电势能减少 B.动能减少，重力势能增加，电势能增加 C.动能不变，重力势能增加，电势能减少D.动能增加，重力势能增加，电势能减少,A,B,如图所示，A、B为平行金属板，两板相距d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一个小孔M、N。今有一质量m的带电小球，自A板上方相距为h的P点由静止自由下落（P、M、N在同一竖直线上），刚好能到达N孔，若空气阻力不计，且只要考虑极板间的电场，则：,P,M,N,A,B,h,d,（1）小球受力如何？运动情况如何？,（2）极板间电压大小U为多少？,（3）若将B板向下移动少许，,U保持不变，小球能否穿过N孔？,一根长为L的不可伸长的细线一端固定于O点，另一端系一质量为m，电量为q的带正电的小球，空间存在一水平向右的匀强电场，场强E=，如图所示，将小球从与O等高的A点由静止释放，求:,E,A,B,O,（1）小球通过最低点B时对细线的拉力多大？,（2）若将电场反向，其它条件不变，则小球通过最低点B时对细线的拉力又为多大？,如图所示，在E=10,3,V/m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R=40cm，一带正电荷q=10,4,C的小滑块质量为m=40g，与水平