1、静电场静电场合格考复习合格考复习mq(一)电荷守恒定律(一)电荷守恒定律Ce191060.1 例例4 4:真空中有甲、乙两个电荷,相距:真空中有甲、乙两个电荷,相距r r,它们间的静,它们间的静电力为电力为F.F.若甲的电荷量变为原来的若甲的电荷量变为原来的2 2倍,乙的电荷量变倍,乙的电荷量变为原来的为原来的1/31/3,距离变为,距离变为2r2r,则它们之间的静电力变为,则它们之间的静电力变为()A.B.C.D.38F23F83F6F一一.电场电场:(2 2)、基本性质:)、基本性质:对放入其中的电荷有力的作用,这种力叫对放入其中的电荷有力的作用,这种力叫电场力电场力。(1 1)、定义:)
2、、定义:存在于带电体周围的特殊存在于带电体周围的特殊物质物质。(3 3)、电荷间的相互作用力通过电场发生)、电荷间的相互作用力通过电场发生电荷电荷A A电场电场电荷电荷B B专题二专题二 电场力的性质电场力的性质二二 电场的定量描述电场的定量描述-电场强度电场强度E(1)定义:)定义:(适用于所有电场)(适用于所有电场)(比值定义法)比值定义法)(2)方向:)方向:规定,电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在规定,电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同。该点所受的电场力的方向相同。FEq(3)单位:)单位:N/C或或V/m(4)特殊电场的场强公式:点电荷)特殊电场的场强公
3、式:点电荷 匀强电场匀强电场2kQErUEd(5)电场强度的叠加)电场强度的叠加遵循平行四边形定则遵循平行四边形定则qEP/关于电场强度,下列说法正确的是()A E=F/q,若q减半,则该处的场强变为原来的2倍 BE=kQ/r2中,E与Q成正比,而与r平方成反比 C在以一个点电荷为球心,r为半径的球面上,各点的场强均相同 D电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向(1).电场线的特点:电场线的特点:是假想的曲线,实际电场中并不存在;是假想的曲线,实际电场中并不存在;从正电荷出发,到负电荷终止;从正电荷出发,到负电荷终止;电场中的电场线永远不会相交;电场中的电场线永远不会相交;电场
4、线不是带电粒子在电场中的运动轨迹。电场线不是带电粒子在电场中的运动轨迹。电场线越密集的地方,场强越大,电场线越稀疏电场线越密集的地方,场强越大,电场线越稀疏的地方,场强越小。的地方,场强越小。电场线与等势面垂直电场线与等势面垂直沿着电场线,电势逐渐降低沿着电场线,电势逐渐降低(2).几种比较典型的电场线分布几种比较典型的电场线分布三三 电场线描述电场电场线描述电场3)几个特殊的电场线分布图)几个特殊的电场线分布图正点电荷正点电荷负点电荷负点电荷等量异种电荷等量异种电荷等量同种电荷等量同种电荷 如图,一电子沿等量异种电荷中垂线由如图,一电子沿等量异种电荷中垂线由A-O-BA-O-B飞过,飞过,则
5、电子所受电场力的大小和方向怎样变化(则电子所受电场力的大小和方向怎样变化()A A:先变大后变小,方向水平向左。:先变大后变小,方向水平向左。B B:先变大后变小,方向水平向右。先变大后变小,方向水平向右。C C:先变小后变大,方向水平向左。:先变小后变大,方向水平向左。D D:先变小后变大,方向水平向右。:先变小后变大,方向水平向右。AO OB+-1.电场力做功:电场力做功:在电场中移动电荷时在电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷经过的路径无静电力做的功与电荷经过的路径无关关,与电荷的起始位置和终止位置有关与电荷的起始位置和终止位置有关2 2、电势能、电势能(1 1).因为在电场中移动电荷时
6、静电力做功与移动路径因为在电场中移动电荷时静电力做功与移动路径无关无关,所以电荷在电场中有电势能所以电荷在电场中有电势能(2)静电力做功与电势能变化的关系:)静电力做功与电势能变化的关系:静电力对电荷做正功静电力对电荷做正功,电荷的电势能减少;电荷的电势能减少;静电力对电荷做负功静电力对电荷做负功,电荷的电势能增大;电荷的电势能增大;PPBPAABEEEW定量关系:定量关系:3 3、电势、电势(1)定义)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值比值qEP比值定义法比值定义法(2).单位单位:伏特伏特(V)1 V=1 J/C(3).电势具有电势具
7、有相对性相对性,确定电势确定电势,应先规定电场中某处的应先规定电场中某处的电势为零电势为零.(通常规定离场源电荷无限远处或大地的电势通常规定离场源电荷无限远处或大地的电势为零为零.)(4).电势是标量电势是标量,有正负有正负,数值取决于零势面的选取数值取决于零势面的选取.(负电势表示该处的电势比零电势处电势低负电势表示该处的电势比零电势处电势低.)4.等势面等势面(1).等势面的特点:等势面的特点:在同一等势面移动电荷时,电场力不做功;在同一等势面移动电荷时,电场力不做功;电场线跟等势面垂直,并且由高电势的等势面指向电场线跟等势面垂直,并且由高电势的等势面指向低电势的等势面;低电势的等势面;在
8、等势面上移动电荷,静电力不做功在等势面上移动电荷,静电力不做功 等差等势面越密集,电场越强等差等势面越密集,电场越强甲甲 等量异号点电荷的电场等量异号点电荷的电场乙乙 等量同号点电荷的电场等量同号点电荷的电场丙丙 正点电荷的电场正点电荷的电场丁丁 孤立带电体的电场孤立带电体的电场图1-4-9电场线与等势面分布 匀强电场中电势差与电场强度的关系 UAB=Ed 或 说明:说明:只适用于匀强电场;式中d表示:沿电场线方向通过的距离证明单位:1 V/m=1 N/CqUEAB1.静电平衡时的特点:静电平衡时的特点:内部场强处处为内部场强处处为0;整个导体是个等势体,导体表面;整个导体是个等势体,导体表面
9、是个等势面,表面上任何一点的场强与该点表面垂直;是个等势面,表面上任何一点的场强与该点表面垂直;电荷只分布在导体的外表面上。电荷只分布在导体的外表面上。2.静电屏蔽:静电屏蔽:导体的外壳对它的内部起到导体的外壳对它的内部起到“保护保护”作用,使它的作用,使它的内部不受外部电场的影响,这种现象称为静电屏蔽。内部不受外部电场的影响,这种现象称为静电屏蔽。特点:特点:金属壳内部空间不受外部的影响;金属壳内部空间不受外部的影响;接地的封闭的导体壳内部电场对壳外空间没有影响。接地的封闭的导体壳内部电场对壳外空间没有影响。例11 图为静电除尘示意图,在M、N两点间加高压电源时,金属管内空气电离,电离的电子在电场力的作用下运动,遇到烟气中的煤粉,使煤粉带负电,因而煤粉被吸附到管上,排出的烟就清洁了就此示意图,下列说法正确的是()AN接电源的正极BM接电源的正极C电场强度EmEnD电场强度EmEnGabsCEPFFF12610101(5)平行板电容器决定式:)平行板电容器决定式:4rSCkd 1)电容器充完电后,始终与电源相连,)电容器充完电后,始终与电源相连,U不变不变 2)电容器充完电后,与电源断开,)电容器充完电后,与电源断开,Q不变不变利用的关系式利用的关系式UQC 4rSCkdUEd(6)电容器的动态分析:)电容器的动态分析:Q U C E 的变化情况的变化情况