21静电场达标练习选修31.docx

第一章 静电场 【知识要点提示】 两种电荷：自然界中存在着两种电荷，它们分别为 和 。 负电荷是用 摩擦过的 上带的电荷； 正电荷是用 摩擦过的 上带的电荷。 同种电荷相互 ，异种电荷相互 。 使物体带电方法有三种 摩擦起电：当两个物体相互摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体 到另一个物体，于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电。这就是摩擦起电。 感应起电：指利用 使物体带电的过程。 接触带电：一个不带电的导体跟另一个带电的导体接触后分开，使不带电的导体带上电荷的方式。 注意：金属导体的特点：金属中离原子核最远的电子会脱离原子核的束缚而在金属中自由 活动，这种电子叫自．由．电．子．；失去电子的原子便成为正离子，金．属．正．离．子．只在各自 的平衡位置做振．动．而不移动，只有自由电子穿梭其中；当金属导体处于电场中时， 自由电子受静．电．力．作用而定．向．移．动．，使原本不带电的金属导体两端呈现电性,因此 金属导体放入电场中时，一定会发生静．电．感．应．现象。 电荷量：电荷量是指 ，单位是 ，简称 ，符号是 。 元电荷：元电荷是指 的电荷量。用 e 表示，e=1.60×10-1C9 单位电荷：单位电荷是指 的电荷量。 点电荷：如果带电体间的距离比它们的大小大得多，以致带电体 的影响可忽略不计，可看成点电荷。点电荷是 ，实际不存在。 电荷量是 (填：连续变化、不能连续变化)的物理量。 注意：物体不带电的实质是物体带有等量的正负电荷； 物体带电的实质是物体带有不等量的正负电荷。 试探电荷：带电荷量很小的点电荷，将试探电荷放入电场中时，原来的电场不会发生明显的变化 电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消失，只能从 转移到 ， 或者从 转移到 ；在转移过程中，电荷的总量保持不变。另一种表述：一个与外界没有 交换的系统，电荷的 总是 的。 库仑定律 内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与 成正比， 与 成反比，作用力的方向在 。 表达式： 适用条件： ， 的相互作用 Q Q 静电力常量（k）：它是由公式 F k 1 2 中各物理量的单位决定的，在国际单 r 2 位制中，k= ,单位为导出单位。物理意义：静电力常量 k 等于 在研究微观粒子间的相互作用时，由于微观粒子间的万有引力远小于库仑力，因此万有引力可以忽略 6．电场 （1） 电场：带电体周围存在的一种物质，是电荷间 的媒体，它是一种看不 见的 物质，它具有 和 。 （2） 电场最基本的性质是 。 （3） 电场力：放入电场中的电荷受到电场的力的作用，此力叫电场力。 电场强度（E） 定义：放入电场中某点的电荷所受的 跟它的 的比值，叫电场强度。用 E 表示。 定义式： 单位：电场强度的单位为导出单位，为 ，符号为 。 矢量性：电场强度是矢量，方向与 ， 与 ，也可是该 点的电场线 的 。 物理意义：描述 的物理量，它所描述的是放入电场中的电荷所受 的性质。 区别： E ? F q 、 E ? k Q r 2 、 E ? U d ① E ? F q 是电场强度 ，适用于 ，取决于 的性质， 与 和 无关。 ② E ? k Q r 2  是 点电荷所形成电场的场强决定式，E 由 和 决定，与是否有 无关。 ③ E ? U d  是场强与电势差的关系式，只适用于 ，注意式中 d 为两点间 的距离。 电场线 定义：在电场中画出的一系列从 到 的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟 一致，此曲线叫电场线。 性质： ① 电场线是为了形象地描述 而假想的、实际不存在的 ； ② 电场线从 或无限远出发，终止于无限远或 ，是不闭合曲线； ③ 电场线在电场中 （填：相交、不相交），是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向； ④ 电场线的疏密表示 ，某点的切线方向表示该点的 ，它不表 示电荷在电场中的运动轨迹。 电势能 定义：由于移动电荷时静电力做的功与移动的 无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做 。 静电力做功与电势能变化的关系: 公式：W =E －E AB PA PB 做的功等于电势能的 ，也就是静电力做多少正功，电势能就减少多少，静电力做多少负功，电势能就增加多少。 说明：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能点时所做的功。 ① 电势能是相对的，解题时要选参考点。 ② 通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。 电势 定义：电荷在电场中某一点的 与它的 的比值，叫做这一点的电势。 公式： 电势的正负号的物理意义： 电势是 标量，只有大小， 没有方向，其正号表示 ；负号表示 。 电势的相对性：同一点的电势随 的不同而不同，因此说某点电势的高低，应相对于一个零电势点，通常