（新教材）人教版（2019）高中物理选择性必修第三册专题：静电场综合复习（含答案）.docx

1、静电场综合复习静电场综合复习一、知识清单一、知识清单【电荷及电荷守恒定律】自然界中存在两种电荷正电荷和负电荷， 同种电荷相互排斥， 异种电荷相互吸引，电子（或质子）的带电量Ce-19101.60，称为元电荷。注意：元电荷是最小电量，自然界中任何带电体的带电量皆为元电荷的整数倍。比荷：微观粒子的电荷量和质量的比值叫比荷。电荷守恒定律：电荷既不会产生，也不会消灭，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物体的另一部分。在转移过程中，电荷的总量保持不变。【库仑定律】真空中两个静止点电荷之间的相互作用力， 与他们的电量的乘积成正比， 与他们的距离的二次方成反比，作用力的方向在他们的连线

2、上。公式：221rqqkF， （229/109CmNk，叫静电力常量） 。使用条件：真空中的点电荷（空气中也近似成立） 。【电场、电场强度】电场电场是带电体周围客观存在的一种物质， 是电荷间相互作用的媒介， 电荷间的作用就是通过电场发生的。电场的基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。电场强度： 放入电场中某点的电荷所受的力跟该电荷所带电量的比值叫做该点的电场强度。定义式：qFE ；单位：CN/或mV/。三个性质：矢量性： 电场强度是矢量， 物理学中规定正电荷受力的方向为该点场强的方向。唯一性：电场中某一点的电场强度E是唯一的，它与放入该点的电荷q无关，决定于形成电场的电荷（源电荷）及空间位置。

3、叠加性：在同一空间，如果有几个静止电荷在空间同时产生电场，那么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和。电场强度三种求法的比较：区别公式物理含义说明适用范围qFE 是电场强度大小的定义式qF ，E与F、q无关，反映某点电场的性质适用于一切电场2rQkE 是真空中点电荷场强的决定式由库仑定律和定义式导出适用于真空中的点电荷dUE 匀强电场中的电场强度的计算公式由电场本身决定，与U、d无关匀强电场电场线： 在电场中画出系列曲线， 使曲线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致，这些曲线叫电场线。电场线的特点；电场线是为了形象描述电场而引入的假象的线；电场线起始于正电荷和无穷远，

4、终止于负电荷或无穷远；电场线不相交不闭合；电场线的疏密情况反映电场的强弱，电场线越密，场强越大；匀强电场的电场线是均匀的平行直线；几种典型的电场线分布：正（负）电荷的电场线如图甲所示：由正电荷（无穷远）出发，到无穷远（负电荷）终止；等量同种电荷的电场线如图乙所示。两电荷连线的中垂线上电场的分布特点：连线中点 O 处场强为零，由 O 沿中垂线向外，场强先增大后减小；等量异种电荷的电场线如图丙所示。两电荷连线的中垂线上电场的分布特点：连线重点 O 处场强最大，沿中垂线向外，场强逐渐减小；匀强电场的电场线分布如图丁所示。特点：平行、等距、同向；【电势能】在电场中电荷的相对位置决定的能量叫电势能；通常

5、取无穷远处或大地为电势能的零点；电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把它从该点移到零势能位置过程中静电力所做的功；【电势、等势面】电势：电荷在电场中某点的电势能与它的电量的比值，叫做这一点的电势；表达式：qEp；单位：伏特（V） ，CJV/11；电势是相对的， 只有选择零电势的位置后才能确定电场中某点电势的值， 通常取无穷远或地球的电势为零；电势是标量，但可以为负值。当电场中某点的电势为负值时，表示这点的电势比零电势低；等势面：电场中电势相等的点构成的面叫做等势面，等势面由以下几个特点：在同一等势面内任意两点间移动电荷时，静电力不做功；在空间没有电荷的地方两等势面不相交；电场线总是和等势面垂直

6、，且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面；【电势差】电场中两点间电势的差值叫做电势差，也叫电压。公式：BAABU或ABBAU；电势差与静电力做功的关系：ABABUqW或qWUABAB；匀强电场中电势差与场强的关系：dEUAB；【静电力做功的特点及计算】静电力做功的特点：与路径无关，只与始末位置有关；静电力做功的计算方式：根据公式coslEqW计算，只适用于匀强电场；根据UqW来计算，适用于任何形式的静电场；根据动能定理计算，kEWW其他力静电力；根据电势能的变化计算，21EEW;电场中电势高低的判断方法：根据电场线判断：顺着电场线的方向，电势逐渐降低；根据电势能判断： 正电荷电势能较大的地方

7、电势高； 负电荷电势能较大的地方电势低；根据静电力做功判断：静电力对正电荷做正功时，电势降低，做负功时电势升高；静电力对负电荷做正功时电势升高，而做负功时电势降低；【电容器的电容】电容器：电容器：构造：两个相互靠近又彼此绝缘的导体组成一个电容器；电容器的充电过程；使电容器两极板带上等量异种电荷的过程叫做充电；两极板所带等量异种电荷均匀分布在两极板相对的内侧， 充电的过程时将电场能储存在电容器中；电容器的放电过程：使充电后的电容器失去电荷的过程叫做放电；放电过程使将储存在电场中的电场能转化为其他形式的能的过程；电容器的带电荷量是指其中一个极版所带电荷量的绝对值大小。电容器的电容：电容器的电容：电

8、容器所带电量Q与电容器两级板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容，电容式表示电容器容纳电荷本领的物理量。定义式：UQC ;单位：法拉（F） ，pFFVCF1261010/11；平行板电容器的电容：平行板电容器的电容：影响因素：平行板电容器的电容与正对面积成正比，与介质的介电常数成正比，与两极板间的距离成正比；决定式：dkSCr4；平行板电容器两类典型问题的分析方法；平行板电容器与电源的两极相连， 极板间的电压不变， 当电容器的rSd、变化时，将引起电容器的EQC、的变化 （U不变） 。 即dkSCr4，dSCr，CUQ，dSQr，dUE ，dE1；平行板电容器充电后， 切断与电源的连接， 电容

9、器所带电量不变， 当电容器的d、r、S变化时，将引起电容器的C、U、E的变化（Q不变） 。即dkSCr4，dSCr，CQU ，SdUr,dUE ,SEr1；【带电粒子在电场中的运动】带电粒子在电场中加速：带电粒子在电场中加速：运动状态： 在匀强电场中， 若带电粒子运动方向与电场场线平行， 粒子将做匀速直线运动；处理方法：由动能定理得：2022121vmvmUq；带电粒子在匀强电场中的偏转：带电粒子在匀强电场中的偏转：如图所示，带电粒子（电量为q，质量为m，初速度为0v）垂直于电场进入（板间距为d）电势差为U，板长为l） ；受力分析：仅售静电力，产生加速度dmUqmEqa，加速度方向沿电场线方向；运动分析：粒子做类平抛运动；水平方向：匀速：0vvx，tvx0；竖直方向：匀加速：tavy，221tay；飞行时间：0vlt ；侧移距离：dvmlUqvldmUqy202202)(21；偏转角度：dvmlUqvtavvxy200tan；拓展： 若不同带电粒子从静止经同一加速电压0U加速后进入偏转电场，又因为20021vmUq，则偏距离：dUlUy022、偏转角度：dUlU02tan，即粒子得偏转角和偏转距离与粒子得q、m无关，因此不同的带电粒子从静止经过相同的加速电场和偏转电场， 它们的偏转角度和偏转距离总是相同， 无法分离。