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静电现象的应用知识要点和常见题型总结

静电现象的应用知识要点和常见题型总结
静电现象的应用知识要点和常见题型总结

第七节静电现象的应用

【知识要点】

要点一处理静电平衡的“观点”

1.远近观

“远近观”是指处于静电平衡状态的导体,离场电荷较近和较远的两端将感应出等量的异种电荷,而导体的中间部分可认为无感应电荷产生.2.整体观

“整体观”是指把两个或多个原来彼此绝缘的导体接触或用导线连接时,就可把它们看作是一个大导体,再用“远近观”判断它们的带电情况.

要点二静电平衡两种情况的实现方法和其本质是什么?

1.两种情况

(1)导体内空腔不受外界影响,如图1-7-2甲所示.

(2)接地导体空腔外部不受内部电荷影响,如图乙所示.

图1-7-2

2.实现过程

(1)如图甲,因场源电荷产生的电场与导体球壳表面上感应电荷在空腔内的合场强为零,达到静电平衡状态,对内实现了屏蔽.

(2)如图乙,当空腔外部接地时,外表面的感应电荷将因接地传给地球,外部电场消失,对外起到屏蔽作用.

3.本质:静电感应与静电平衡.

【例题分析】

一、静电平衡下的导体

【例1】如图所示,

图1-7-一导体球A带有正电荷,当只有它存在时,它在空

间P点产生的电场强度的大小为E A.在A球球心与P点连线上

有一带负电的点电荷B,当只有它存在时,它在空间P点产生的电场强度大小为E B.当A、B同时存在时,根据场强叠加原理,P点的场强大小应为()

A.E B B.E A+E B

C.|E A-E B| D.以上说法都不对

答案 D

解析当带电导体球周围无其他导体或带电体存在时,导体球上的电荷将均匀分布在导体球表面.根据题意,均匀分布在导体球上的电荷在P点产生的场强为E A,当把点电荷放在B点后,虽然导体球所带的总电荷量未变,但因静电感应,导体球上的电荷将重新分布,直到达到静电平衡.这时,导体球上的电荷在P点产生的场强E A′不等于E A.由于点电荷不涉及电荷如何分布的问题,它在P点产生的场强与周围是否存在其他电荷无关,所以仍为E B,当点电荷与导体球A 同时存在时,P点的场强应由E A′与E B叠加而成,而不是由E A与E B叠加,这样就能立即断定A、B、C三个选项都是不对的.

二、静电平衡

【例2】将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属

图1-7-4

空心球C内(不和球壁接触),另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C 靠近,如图1-7-4所示,说法正确的有()

A.A往左偏离竖直方向,B往右偏离竖直方向

B.A的位置不变,B往右偏离竖直方向

C.A往左偏离竖直方向,B的位置不变

D.A和B的位置都不变

答案 B

解析带正电的小球A放在不带电的空心球C内,通过静电感应,空心球外壳带正电,内壁带负电.因此,金属空心球C和带电小球B带异种电荷,所以B受C球的吸引往右偏离竖直方向.而由于空心球C能屏蔽小球B所产生的外部电场,使小球A不受外电场的作用,所以A的位置不变.

【对点练习】

1.下列措施中,属于防止静电危害的是()

A.油罐车后有一条拖在地上的铁链条

B.小汽车上有一根露在车面上的小天线

C.在印染厂中保持适当的湿度

D.在地毯上夹杂0.05~0.07 mm的不锈钢丝导电纤维

2.下图中P是一个带电体,N是一个不带电的金属空腔,在哪些情况下,放在绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引()

3.如图1-7-5所示,

图1-7-5

在球壳内部球心放置带电荷量+Q的点电荷,球壳内有A点,壳壁中有B 点,壳外有C点,则下列说法正确的是()

A.A、B两点场强均为零

B.E A>E B>E C

C.如果A、C和球心在一条直线上,则A、C两点的场强方向相同

D.B点场强方向指向球心

4.处于静电平衡状态的导体的特点是什么?

【常见题型】

题型一静电现象的应用

在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B.下列实验方法中能使验电器箔片张开的是()

A.用取电棒(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下后再跟A接触

B.用取电棒先跟B的外壁接触一下后再跟A接触

C.用绝缘导线把验电器跟取电棒的导体部分相连,再把取电棒与B的内壁接触

D.使验电器A靠近B

[思维步步高] 空腔导体的特点是什么?空腔导体的外壁和内壁的带电情况如何?使验电器金属箔片张开的方法有几种?

[解析]在A选项中先和B的内壁接触后,由于B的内壁本身没有电荷,所以再接触A时验电器箔片不张开.

[答案]BCD

[拓展探究] 在一个导体球壳内放一个电荷量为+Q的点电荷,用E p表示球壳外任一点的场强,则()

A.当+Q在球壳中央时,E p=0

B.不论+Q在球壳内何处,E p一定为零

C.只有当+Q在球心且球壳接地时,E p=0

D.只要球壳接地,不论+Q在球壳内何处,E p一定为零

[答案] D

[解析]如果球壳不接地,球壳内部放入的电荷会产生电场,这个电场周围的导体会感应出电荷,形成新的电场.

[方法点拨]

带电球壳的特点是:①所有电荷都分布在球外表面上,球壳内部没有净电荷.②球壳内场强为零.③如果在球壳内部放入电荷,则电场线在球壳上中断.

题型二静电平衡

一个不带电的空心金属球,在它的球心处放一个正电荷,其电场分布是下图中的哪一个()

[思维步步高] 在金属球内部的电场分布情况如何?球壳起到什么作用?在球壳外还有没有电场存在?如果有,电场指向什么方向?

[解析]在球壳内、外表面之间不会有电场存在,球壳的内表面上应该分布的是负电荷,外表面上应该分布的是正电荷,所以B选项正确.[答案] B

[拓展探究] 如果把该电荷移到球壳外,请叙述一下电场的分布情况.

[答案]当电荷移动到球壳以外之后,球壳对电场产生屏蔽,球壳内部没有电场线.

[方法点拨]

导电体放在导体内部,导体内壁感应出电荷,根据电荷守恒定律,外壁和内壁所带电荷性质相反;当电荷放在导体外部,靠近导体处感应出异种电荷,根据电荷守恒定律,远离导体处感应出同种电荷.

【课后作业】

一、选择题

1.人们在晚上脱衣服时,有时会看到火花四溅,并伴有“劈啪”声,这是因为()

A.衣服由于摩擦而产生了静电

B.人体本身是带电体

C.空气带电,在衣服上放电所致

D.以上说法均不正确

2.一金属球,原来不带电,

图1

现沿球直径的延长线放置一点电荷,如图1所示.球内直径上a、b、c三点场强大小分别为E a、E b、E c,三者相比()

A.E a最大B.E b最大

C.E c最大D.E a=E b=E c

3.如图2所示,

图2

把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中.导体处于静电平衡时,下列说法正确的是()

A.A、B两点场强相等,且都为零

B.A、B两点场强不相等

C.感应电荷产生的附加电场E A

D.当电键S闭合时,电子从大地沿导线向导体移动

4.如图3所示,金属球壳原来带电,而验电器原来不带电,现将金属球壳内表面与验电器的金属小球相连.验电器的金属箔将()

图3

A.不会张开B.一定会张开

C.先张开,后闭合D.可能张开

5.如图4所示,两个相同的空心金属球M和N,M带-Q电荷,N不带电(M、N相距很远,互不影响),旁边各放一个不带电的金属球P和R,当将带正电Q的小球分别放入M和N的空腔中时()

图4

A.P、R上均出现感应电荷

B.P、R上均没有感应电荷

C.P上有,而R上没有感应电荷

D.P上没有,而R上有感应电荷

6在点电荷-Q的电场中,一金属圆盘处于静电平衡状态,若圆平面与点电荷在同一平面内,则盘上感应电荷在盘中A点所激发的附加场强E′的方向在图1-7-12中正确的是

()

图1-7-12

7.如图5所示,

图5

A、B为两个带等量异号电荷的金属球,将两根不带电的金属棒C、D放在两球之间,则下列叙述正确的是()

A.C棒的电势一定高于D棒的电势

B.若用导线将C棒的x端与D棒的y端连接起来的瞬间,将有从y流向x 的电子流

C.若将B球接地,B所带的负电荷全部流入大地

D.若将B球接地,B所带的负电荷还将保留一部分

8如图1-7-17所示,在水平放置的光滑金属板中心正上方有一带正电的点电荷Q,另一表面绝缘、带正电的金属小球(可视为质点,且不影响原电场)自左以初速度v0在金属板上向右运动,在运动过程中

()

A.小球先做减速后加速运动

B.小球做匀速直线运动

C.小球受到的静电力对小球先做负功,后做正功

D.小球受到的静电力对小球做功为零

二、计算论述题

9.在正点电荷Q附近有两个绝缘导体M、N,由于静电感应发生了如图6所示的电荷分布,当用导线将a、d两点连接起来时,导线中是否有电流流过,如果有电流,电流的方向是怎样的?

图6

10为研究静电除尘,有人设计了一个盒状容器,容器侧面是绝缘的透明有

机玻璃,它的上下底面是面积S=0.04 m2的金属板,间距L=0.05 m,当连接到U=2 500 V的高压电源正、负两极时,能在两金属板间产生一个匀强电场,如图8所示.现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内,每立方米有烟尘颗粒1013个,假设这些颗粒都处于静止状态,每个颗粒带电荷量为q=+1.0×10-17 C,质量为m=2.0×10-15kg,不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力,并忽略烟尘颗粒所受重力.求合上电键后:

图8

(1)经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附?

(2)除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功?

(3)经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大?

【对点练习】

1.答案ACD

解析B选项属于防止静电平衡.

2.答案AD

3.答案 C

解析+Q放在球壳内,由于静电感应,内壁感应出负电荷,外壁感应出等量的正电荷.如下图所示,是+Q与感应电荷产生的电场线形状,球壳壁内部场强为零,其他地方的场强与仅存在点电荷+Q时产生的场强相同,故E A>E C>E B;如果A、C和球心在一条直线上,则A、C两点场强方向相同.

4.答案(1)处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零

(2)导体表面任一点的场强方向与该处的表面垂直

(3)净电荷只能分布在导体的外表面上,电荷在导体的外表面上的分布往往是不均匀的,越尖的地方,电荷分布的密度越大,附近的电场也越强.对一孤立的带电导体,可视为导体处于自己所带电荷的电场中,达到静电平衡时,也有以上特点.

【课后作业】

一、选择题

1.答案 A

解析若我们身穿含有化纤成分的衣服,且始终在运动,使衣服与衣服之间、衣服和皮肤之间不停地摩擦,在摩擦中会使衣服上带有异种电荷.在脱衣服时正电荷和负电荷碰到一起就产生放电现象,于是我们听到“劈啪”的放电声音,若是晚上还可以看见火花四溅的现象.

2.答案 D

解析处于静电平衡状态的导体内部合场强为零,所以A选项正确.当电键闭合,导体和大地是一个整体,导体处于这个整体的尖端,把负电荷从地球上吸引过来,所以D选项正确.

4.答案 A

5.答案 D

解析当将带正电Q的小球放入M的空腔中时,对M产生静电感应使M 的内表面带负电,而外表面带正电,其电荷量为Q,它与原来金属球M外表面所带的-Q正好中和,使外表面不带电,实际上是M所带-Q被吸引至内表面,所以金属球M外部不存在电场,不能对P产生静电感应,P上没有感应电荷.当将带正电Q的小球放入原来不带电的N的空腔中时,对N产生静电感应,使N 内表面带负电荷,N外表面带正电荷,N外部有电场,对R产生静电感应,使左端带负电,右端带正电.选项D正确.

6.答案 A

7.答案ABD

解析由图所示的电场线方向可知A、B、C、D的电势高低为U A>U C>U D>U B.当用导线将C棒的x端与D棒的y端连接的瞬间,将有自由电子从电势低的D 棒流向电势高的C棒,这时C与D已通过导线连接为一个导体了,静电平衡后,它们的电势相等,C的x端仍带负电,D的y端仍带正电,而C的右端及D的左端均不带电,即C右端的正电荷与D左端的负电荷中和掉了.当将B球接地时,一部分自由电子从低于大地电势的B球上流向大地,而一部分电子受到D 棒y端正电荷的吸引而保留在靠近y的近端处,如果把带正电的A球移走,接地的B球上的负电荷才全部流入大地.故选项A、B、D正确.

8解析:选BD.金属板处于静电平衡状态,表面为等势面.因此小球受到的静电力不做功,小球电势能保持不变,所以动能保持不变,故B、D正确.

二、计算论述题

9答案有a→d的电流

10答案(1)0.02 s(2)2.5×10-4 J(3)0.014 s

解析 (1)由题可知,只要上板表面的烟尘能被吸附到下板时,烟尘即被认

为全部吸收.烟尘所受静电力为F =qU /L ,L =12at 2=12F m t 2=qUt 2

2mL

得t = 2m

qU L =0.02 s

(2)由于板间烟尘颗粒均匀分布,可以认为烟尘的质心位于板间中点位置,

因此,除尘过程中静电力对烟尘所做总功为W =12NSLqU =2.5×10-4 J.

(3)解法一 设烟尘颗粒下落距离为h ,则板内烟尘总动能E k =12

mv 2·NS (L -h )=qU L h ·NS (L -h ).

当h =L 2时,E k 达最大.

又据h =12a 21t

则t 1= 2h

a = m

qU L =0.014 s

解法二 假定所有烟尘集中于板中央,当烟尘运动到下板时,系统总动能最大. 则L 2=12at 21

所以t 1= m

qU L =0.014 s

大学物理静电场知识点总结

大学物理静电场知识点总结 1. 电荷的基本特征:(1)分类:正电荷(同质子所带电荷),负电荷(同电子所带电荷)(2)量子化特性(3)是相对论性不变量(4)微观粒子所带电荷总是存在一种对称性 2. 电荷守恒定律 :一个与外界没有电荷交换的孤立系统,无论发生什么变化,整个系统的电荷总量必定保持不变。 3.点电荷:点电荷是一个宏观范围的理想模型,在可忽略带电体自身的线度时才成立。 4.库仑定律: 表示了两个电荷之间的静电相互作用,是电磁学的基本定律之一,是表示真空中两个静止的点电荷之间相互作用的规律 12 12123 012 14q q F r r πε= 5. 电场强度 :是描述电场状况的最基本的物理量之一,反映了电 场的基 0 F E q = 6. 电场强度的计算: (1)单个点电荷产生的电场强度,可直接利用库仑定律和电场强度的定义来求得 (2)带电体产生的电场强度,可以根据电场的叠加原理来求解 πεπε== = ∑? n i i 3 3i 1 0i q 11 dq E r E r 44r r (3)具有一定对称性的带电体所产生的电场强度,可以根据高斯定

理来求解 (4)根据电荷的分布求电势,然后通过电势与电场强度的关系求得电场强度 7.电场线: 是一些虚构线,引入其目的是为了直观形象地表示电场强度的分布 (1)电场线是这样的线:a .曲线上每点的切线方向与该点的电场强度方向一致 b .曲线分布的疏密对应着电场强度的强弱,即越密越强,越疏越弱。 (2)电场线的性质:a .起于正电荷(或无穷远),止于负电荷(或无穷远)。b .不闭合,也不在没电荷的地方中断。c .两条电场线在没有电荷的地方不会相交 8. 电通量: φ= ??? e s E dS (1)电通量是一个抽象的概念,如果把它与电场线联系起来,可以把曲面S 的电通量理解为穿过曲面的电场线的条数。(2)电通量是标量,有正负之分。 9. 高斯定理: ε?= ∑ ?? s S 01 E dS i (里) q (1)定理中的E 是由空间所有的电荷(包括高斯面内和面外的电荷)共同产生。(2)任何闭合曲面S 的电通量只决定于该闭合曲面所包围的电荷,而与S 以外的电荷无关 10. 静电场属于保守力:静电场属于保守力的充分必要条件是,电荷在电场中移动,电场力所做的功只与该电荷的始末位置有关,而与

高中物理:静电场知识点归纳

高中物理:静电场知识点归纳 一、电荷及电荷守恒定律 1. 元电荷、点电荷 (1) 元电荷:e=1.6×10-19C,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同。 (2) 点电荷:当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时,可以将带电体视为点电荷。 2. 静电场 (1) 定义:存在于电荷周围,能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。 (2) 基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。 3. 电荷守恒定律 (1) 内容: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;在转移过程中,电荷的总量保持不变。 (2) 起电方式:摩擦起电、接触起电、感应起电。 (3) 带电实质:物体带电的实质是得失电子。 二、库仑定律 1. 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。 2. 表达式:,式中k=9.0×109N·m2/C2,叫静电力常量。 3. 适用条件:真空中的点电荷。 三、电场强度、点电荷的场强 1. 定义:放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值。 2. 定义式:

3. 点电荷的电场强度:真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度: 4. 方向:规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向。 5. 电场强度的叠加:电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和,遵从平行四边形定则。 四、电场线 1. 定义:为了形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向,在电场中画出一些曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致,曲线的疏密表示电场的强弱。 2. 特点 ①电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷. ②电场线不相交,也不相切,更不能认为电场就是电荷在电场中的运动轨迹. ③同一幅图中,场强大的地方电场线较密,场强小的地方电场线较疏. 五、匀强电场 电场中各点场强大小处处相等,方向相同,匀强电场的电场线是一些平行的等间距的平行线. 六、电势能、电势 1. 电势能 (1) 电场力做功的特点: 电场力做功与路径无关,只与初、末位置有关。 (2) 电势能 ①定义:与重力势能一样,电荷在电场中也具有势能,这种势能叫电势能,规定零

高考必备:高中物理电场知识点总结大全

高中物理电场知识点总结大全 1. 深刻理解库仑定律和电荷守恒定律。 (1)库仑定律:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟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。即: 其中k为静电力常量,k=9.0×10 9 N m2/c2 成立条件:①真空中(空气中也近似成立),②点电荷。即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心间距代替r)。 (2)电荷守恒定律:系统与外界无电荷交换时,系统的电荷代数和守恒。 2. 深刻理解电场的力的性质。 电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。电场强度E是描述电场的力的性质的物理量。 (1)定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点 的电场强度,简称场强。这是电场强度的定义式,适用于任何电场。其中的q为试探电荷(以前称为检验电荷),是电荷量很小的点电荷(可正可负)。电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。 (2)点电荷周围的场强公式是:,其中Q是产生该电场的电荷,叫场源电荷。 (3)匀强电场的场强公式是:,其中d是沿电场线方向上的距离。 3. 深刻理解电场的能的性质。 (1)电势φ:是描述电场能的性质的物理量。 ①电势定义为φ=,是一个没有方向意义的物理量,电势有高低之分,按规定:正电荷在电场中某点具有的电势能越大,该点电势越高。 ②电势的值与零电势的选取有关,通常取离电场无穷远处电势为零;实际应用中常取大地电势为零。

静电现象的应用(练习题)

静电现象的应用 知识点一:静电平衡的特点 (1)静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果,达到静电平衡时,自由电荷不再发生定向移动. (2)静电平衡状态导体的特征 ①处于静电平衡状态的导体,内部场强处处为零. (即:外电场E 与导体两端的感应电荷产生的附加电场E ′的合场强为零,E ′=-E .) ②处于静电平衡状态的导体,其外部表面附近任一点场强方向与该点的所在表面垂直. ③静电平衡状态下的导体是个等势体,表面是等势面 ④处于静电平衡状态的导体内部没有净电荷,净电荷只能分布在导体外表面上. 题型一:对静电平衡的理解 练习1.对于处在静电平衡状态的导体,以下说法中正确的是(D ) A .导体内部既无正电荷,又无负电荷 B .导体内部和外表面处的电场均为零 C .导体处于静电平衡时,导体表面的电荷代数和为零 D .导体内部电场为零是外加电场与感应电荷产生的电场叠加的结果 题型二: 感应电荷产生的场强的计算 求解此类问题时应当明确以下两点: (1)处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零,其实质是合场强为零. (2)比较感应电荷产生的附加电场的大小、方向时,应以产生外加电场的电荷为研究对象. 练习2:长为l 的导体棒原来不带电,现将一带电荷量为+q 的点电荷放在距棒左端R 处,如图1-7- 3所示.当棒达到静电平衡后,棒上的感应电荷在棒内中点处产生的电场 强度大小等于________,方向 ________. 【答案】 kq R + L 2 2 向 左 练习3:.图中接地金属球A 的半径为R ,球外点电荷的电荷量为Q ,到球心的距离为r 。静电平衡后感应电荷在球心处产生的电场强度大小为( D ) A .k -k B .k + C .0 D .k 题型三:感应电场电场线的确定 练习4.如图所示,一个方形的金属盒原来不带电,现将一个带电荷量为+Q 的点电荷放在盒左边附 近,达到静电平衡后,盒上的感应电荷在盒子 内部产生的电场分布情况正确的是( ) 【答案】 C 题型四:静电平衡的导体的电势分布

静电场知识点总结

第一章静电场知识点概括 【考点1】电场的力的性质 1.库仑定律:■ (1)公式:F =kQ q ..(2)适用条件:真空中的点电荷。 2. F E=— q用比值法定义电场强度E,与试探电荷q无关;适用于一切电场 Q E=V r 适用于点电荷 U E =一 d 适用于匀强电场 3. (1)意义:形象直观的描述电场的一种工具 (2)定义:如果在电场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致,这样的曲线就叫做电场线。 说明:a.电场线不是真实存在的曲线。 b.静电场的电场线从正电荷出发,终止于负电荷(或从正电荷出发终止于无穷远,或来自于 无穷远终止于负电荷)。 J c.电场线上每一点的切线方向与该点的场强方向相同。 d.电场线的疏密表示场强的大小,场强为零的区域,不存在电场线。 e.任何两条电场线都不会相交。 f.任何一条电场线都不会闭合。 g.沿着电场线的方向电势是降低的。 【典例1】如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的 圆心,?MOP =60° ,电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这 时O点电场强度的大小为E I;若将N点处的点电荷移至P点,则O点的场强大小变为 E2,E i与E2之比为() A.1 : 2 B.2: 1 C. 2:3 方法提炼:求解该类问题时首先根据点电荷场强公式得出每一个点电荷产生的场强的大小和方向,再依据平行四边形定则进行合成。

【考点2】电场的能的性质 1.电势能E P、电势「、电势差U (1)电场力做功与路径无关,故引入电势能,W A B= E pA- E PB (2)电势的定义式:;:=E P q (3)电势差:UAB = ;:A -订 (4)电场力做功和电势差的关系:W A^= qU AB 沿着电场线方向电势降低,或电势降低最快的方向就是电场强度的方向。 2.电场力做功 定义:电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时,电场力所做的功W AB简称电功。 公式:W AB ^ qU AB 说明:1.电场力做功与路径无关,由q、U AB决定。 2.电功是标量,,电场力可做正功,可做负功,两点间的电势差也可正可负。 3?应用W A^qU AB时的两种思路 < (1)可将q、U AB连同正负号一同代入,所得的正负号即为功的正负; (2)将q、U AB的绝对值代入,功的正负依据电场力的方向和位移(或运动) 方向来判断。 ‘4.求电场力做功的方法:①由公式W A^qU AB来计算。 ②由公式W = F COS来计算,只适用与恒力做功。 彳 ③由电场力做功和电势能的变化关系W AB=E P A - E pB L④由动能定理W电场力+ W其他力=E k 【典例2]如图所示,Xoy平面内有一匀强电场,场强为E,方向未知,电场线跟X轴的负方向夹角为

高考物理电学板块知识点总结

高考物理电学板块知识点总结 电学是物理考试中的重点,同时也是难点。掌握好电场相关内容可以使考试更加容易,以下是小编为大家搜集整理提供到的有关高考物理知识点总结,希望对您有所帮助。 欢迎阅读参考学习! 高考物理知识点之电场常见公式: 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的 整数倍 2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量 k=9.0×109N??m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向 在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引} 3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)} 4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的 电量} 5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)} 6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)} 7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q 8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带 电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场 强度,d:两点沿场强方向的距离(m)} 9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)} 10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值} 11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的 负值) 12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)} 13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数) 高考物理知识点之常见电容器

最新高中电场知识点总结

高中电场知识点总结 电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。今天XX为大家准备了高中电场知识点总结,欢迎 阅读! 高中电场知识点总结自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间的相互作用力就 是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。基本电荷e =*10^(-19)C。带电体电荷量等于元电荷的整数倍(Q=ne)使物体带电也叫起电。 使物体带电的方法有三种: ①摩擦起电 ②接触带电 ③感应起电 电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分, 这叫做电荷守恒定律。 带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看做带电 的点,叫做点电荷。 公式:F = KQ1Q2/r^2(真空中静止的两个点电荷)在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它 们的连线上,其中比例常数K叫静电力常量,K =*10^9Nm^2/C^2。(F:点电荷间的作用力(N),Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电

荷互相吸引) 库仑定律的适用条件是:(1)真空,(2)点电荷。 点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。 为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示电场的弱度。 电场线的特点: (1)始于正电荷(或无穷远),终止负电荷(或无穷远);(2)任意两条电场线都不相交。 电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子的运动轨迹 是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。 电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放 入一个检验电荷q,它所受到的电场力F跟它所带电量的比值F/q叫做这个位置上的电场强度,定义式是E = F/q,E是矢量,规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向,负 电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。(E:电场强度(N/C),是矢量,q:检验电荷的电量(C)) 电场强度E的大小,方向是由电场本身决定的,是客观存在的,与检验电荷无关。与放入检验电荷的正、负,及带 电量的多少均无关,不能认为E与F成正比,也不能认为E与q成反比。 点电荷场强的计算式E = KQ/r^2( r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量(C))

静电现象的应用知识要点和常见题型总结

第七节静电现象的应用 【知识要点】 要点一处理静电平衡的“观点” 1.远近观 “远近观”是指处于静电平衡状态的导体,离场电荷较近和较远的两端将感应出等量的异种电荷,而导体的中间部分可认为无感应电荷产生.2.整体观 “整体观”是指把两个或多个原来彼此绝缘的导体接触或用导线连接时,就可把它们看作是一个大导体,再用“远近观”判断它们的带电情况. 要点二静电平衡两种情况的实现方法和其本质是什么? 1.两种情况 (1)导体内空腔不受外界影响,如图1-7-2甲所示. (2)接地导体空腔外部不受内部电荷影响,如图乙所示. 图1-7-2 2.实现过程 (1)如图甲,因场源电荷产生的电场与导体球壳表面上感应电荷在空腔内的合场强为零,达到静电平衡状态,对内实现了屏蔽. (2)如图乙,当空腔外部接地时,外表面的感应电荷将因接地传给地球,外部电场消失,对外起到屏蔽作用. 3.本质:静电感应与静电平衡. 【例题分析】 一、静电平衡下的导体 【例1】如图所示, 图1-7-一导体球A带有正电荷,当只有它存在时,它在空 间P点产生的电场强度的大小为E A.在A球球心与P点连线上 有一带负电的点电荷B,当只有它存在时,它在空间P点产生的电场强度大小为E B.当A、B同时存在时,根据场强叠加原理,P点的场强大小应为()

A.E B B.E A+E B C.|E A-E B| D.以上说法都不对 答案 D 解析当带电导体球周围无其他导体或带电体存在时,导体球上的电荷将均匀分布在导体球表面.根据题意,均匀分布在导体球上的电荷在P点产生的场强为E A,当把点电荷放在B点后,虽然导体球所带的总电荷量未变,但因静电感应,导体球上的电荷将重新分布,直到达到静电平衡.这时,导体球上的电荷在P点产生的场强E A′不等于E A.由于点电荷不涉及电荷如何分布的问题,它在P点产生的场强与周围是否存在其他电荷无关,所以仍为E B,当点电荷与导体球A 同时存在时,P点的场强应由E A′与E B叠加而成,而不是由E A与E B叠加,这样就能立即断定A、B、C三个选项都是不对的. 二、静电平衡 【例2】将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属 图1-7-4 空心球C内(不和球壁接触),另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C 靠近,如图1-7-4所示,说法正确的有() A.A往左偏离竖直方向,B往右偏离竖直方向 B.A的位置不变,B往右偏离竖直方向 C.A往左偏离竖直方向,B的位置不变 D.A和B的位置都不变 答案 B 解析带正电的小球A放在不带电的空心球C内,通过静电感应,空心球外壳带正电,内壁带负电.因此,金属空心球C和带电小球B带异种电荷,所以B受C球的吸引往右偏离竖直方向.而由于空心球C能屏蔽小球B所产生的外部电场,使小球A不受外电场的作用,所以A的位置不变. 【对点练习】 1.下列措施中,属于防止静电危害的是()

高二物理知识点总结

电场 库仑定律、电场强度、电势能、电势、电势差、电场中的导体、导体 知识要点: 1、电荷及电荷守恒定律 ⑴自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间 的相互作用力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。基本电荷 e =?-1610 19 .C 。 ⑵使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种:①摩擦起电 ②接触带 电 ③感应起电。 ⑶电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。 2、库仑定律 在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距 离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,数学表达式为F K Q Q r =122 , 其中比例常数K 叫静电力常量,K =?90109.N m C 22·。 库仑定律的适用条件是(a)真空,(b)点电荷。点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时, 可以使用库仑定律,否则不能使用。例如半径均为r 的金属球如 图9—1所示放置,使两球边缘相距为r ,今使两球带上等量的异种电荷Q ,设两电荷Q 间的库仑力大小为F ,比较F 与K Q r 22 3() 的大小关系,显然,如果电荷 能全部集中在球心处,则两者相等。依题设条件,球心间距离3r 不是远大于r ,故不能把两带电体当作点电荷处理。实际上,由于异种电荷的相互吸引,使电荷分布在两球较靠近的球面处,这样电荷间距离小于3r ,故F K Q r >22 3() 。同理, 若两球带同种电荷Q ,则F K Q r <22 3() 。 3、电场强度 ⑴电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放入一个检验电荷q ,它所受到的电场力 F 跟它所带电量的比值F q 叫做这个位置上的电场强度,定义式是E F q = ,场强 是矢量,规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向,负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。 由场强度E 的大小,方向是由电场本身决定的,是客观存在的,与放不放检

静电场知识点总结(新)

高 一 物 理 选 修 3-1 《静 电 场》 总 结 一.电荷及守恒定律 (一) 1、三种起电方式: 2、感应起电的结果: 3、三种起点方式的相同和不同点: (二) 1、电荷守恒定律内容: 2、什么是元电荷: e 19 106.11-?=______________,质子和电子所带电量等于一个基本电荷的电量。 3、比荷: 二. 库仑定律 1、内容: ________________________________________________________________ _ 2、公式:21r Q Q K F =_________________,F 叫库仑力或静电力,也叫电场力。它可以是引力,也可以是斥力,K 叫静电力常量,29/109C m N K ??=_________________________。 3、适用条件:__________________(带电体的线度远小于电荷间的距离r 时,带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略不计时,可看作是点电荷)(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r 都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心间距代替r ,同种电荷间的库仑力F ,异种电荷间的库仑力F )。 4、三个自由点电荷静态平衡问题:

三.电场强度 1. 电场 ___________周围存在的一种物质。电场是__________的,是不以人的意志为转移的,只要电荷存在,在其周围空间就存在电场,电场具有___的性质和______的性质。 2. 电场强度 1) 物理意义: 2) 定义:公式:F E / =__________,E 与q 、F ____关,取决于_______,适用于____电场。 3) 其中的q 为__________________(以前称为检验电荷),是电荷量很______的点 电荷(可正可负)。 4) 单位: 5) 方向:是____量,规定电场中某点的场强方向跟_______在该点所受电场力方向 相同。 3. 点电荷周围的场强 ① 点电荷Q 在真空中产生的电场r Q K E =________________,K 为静电力常量。 ② 均匀带点球壳外的场强: 均匀带点球壳内的场强: 4. 匀强电场 在匀强电场中,场强在数值上等于沿______每单位长度上的电势差,即: U E /=_____。 5. 电场叠加 几个电场叠加在同一区域形成的合电场,其场强可用矢量的合成定则 (________)进行合成。 6. 电场线 (1)作用:___________________________________________________________。

静电现象的应用

以实验演示为主线,以问题教学引导学生探究 ──《静电现象的应用》教学设计 浙江湖州练市中学高银忠 ◆设计思想 静电感应是电学内容的一个难点,在静电感应过程中,电荷如何移动,达到静电平衡状态时,正、负电荷如何分布,这些都是学生难以掌握的。对于静电场中的导体达到静电平衡状态时,导体内部场强处处为零,带电导体上的净电荷只分布在导体的外表面上,学生往往把它们当作结论硬性记下来,如何用它来分析问题、解决问题则不知所措。通过采取常规演示实验和计算机模拟教学相结合,教师指导教学与学生训练、练习等多种教学方式共存的有效办法,可以实现课堂教学创新,提高课堂教学效率和教学效果。 ◆教材分析 《静电现象的应用》是人教版高中物理选修3-1第一章《静电场》第7节的内容,根据《学科教学指导意见》和《课程标准》的要求,将此节的授课课时安排为一个课时。 本节的主要概念是静电平衡,掌握静电平衡的概念,理解静电平衡的特征是本节的重点,应用静电平衡知识,认识导体的电荷分布特点、尖端放电现象、静电屏蔽现象是本节的难点。做好演示实验是这堂课的关键。 金属导体放在电场中,达到静电平衡状态是一个非常快的过程,但是对这一过程的分析却十分重要。一定要带领学生共同参与讨论这一过程,使他们明白自由电荷不再定向移动的条件。这样做不仅突出重点,也为突破难点打下基础。 带电导体的电荷分布的两个特点对于学生来说是十分深奥的问题,必须通过实验才能加深认识。静电屏蔽现象以及静电屏蔽的应用都必须做好演示实验。 ◆学情分析 本节教学中,学生在静电场中的导体达到静电平衡状态、静电屏蔽的概念、电荷在导体表面的分布等现象的学习中,往往把它们当作结论硬性记下来,而不会用来分析问题、解决问题,这种死记硬背的方式不可取。其实通过前面内容的学习,学生已具备从理论角度分析本节课中出现的现象的能力,只要教师做好演示实验,并对学生阶梯式的引导,然后结合相应的现象分析,学生肯定能接受。 ◆三维教学目标设计 1.知识与技能教学目标 (1)知道导体的特征。 (2)理解导体的静电感应过程。

静电场知识点归纳

人教版物理高二上学期《静电场》知识点归纳 考点1.电荷、电荷守恒定律 自然界中存在两种电荷:正电荷和负电荷。例如:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。 1. 元电荷:电荷量e=1.60×10-19C 的电荷,叫元电荷。说明任意带电体的电荷量都是元电 荷电荷量的整数倍。 2. 电荷守恒定律:电荷既不能被创造,又不能被消灭,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,电荷的总量保持不变。 3. 两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分。 考点2.库仑定律 1. 内容:在真空中静止的两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在他们的连线上。 2. 公式:叫静电力常量)式中,/100.9(229221C m N k r Q Q k F ??== 3. 适用条件:真空中的点电荷。 4. 点电荷:如果带电体间的距离比它们的大小大得多,以致带电体的形状对相互作用力的影响可忽略不计,这样的带电体可以看成点电荷。 考点3.电场强度 1.电场 (1)定义:存在于电荷周围、能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。 (2)基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。 2.电场强度 ⑴ 定义:放入电场中的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值,叫做该点的电场强度。 ⑵ 单位:N/C 或V/m 。 ⑶ 电场强度的三种表达方式的比较 ⑷方向:规定正电荷在电场中受到的电场力的方向为该点电场强度的方向,或与负电荷在电场中受到的电场力的方向相反。 ⑸叠加性:多个电荷在电场中某点的电场强度为各个电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和,这种关系叫做电场强度的叠加,电场强度的叠加尊从平行四边形定则。 考点4.电场线、匀强电场 1. 电场线:为了形象直观描述电场的强弱和方向,在电场中画出一系列的曲线,曲线上的各点的切线方向代表该点的电场强度的方向,曲线的疏密程度表示场强的大小。 2. 电场线的特点 ⑴ 电场线是为了直观形象的描述电场而假想的、实际是不存在的理想化模型。 ⑵ 始于正电荷或无穷远,终于无穷远或负电荷,静电场的电场线是不闭合曲线。

静电现象的应用教案(教师版)

1.7静电现象的应用 【重点难点】 1.静电场中静电平衡状态下导体的特性,即其电荷分布、电场分布等是重点。 2.运用电场有关知识,分析、推理出实验现象的成因是难点。 教学过程 静电感应——静电平衡——静电平衡的特点——导体上电荷分布特点——尖端电荷汇聚——尖端放电——避雷针——静电屏蔽——静电屏蔽的应用 一、静电感应 1、演示实验静电感应现象 静电感应现象:在电场中的导体沿着电场强度方向两端出现等量异种电荷,这种现象叫静电感应现象.当外电场撤掉,导体两端电荷又中和,可见静电感应现象中导体上净电荷仍然为零. 将不带电的导体置于电场中时,导体那自由电荷受力,发生定向移动,从而重新分布.重新分布的电荷在导体内产生一个与原电场反向的电场,阻碍电荷定向移动,该电场与外电场叠加,使导体内部的电场减弱,只要内部场强不为零,导体两面的正负电荷便继续增加,导体的内部电场就会继续削弱,直至导体内部的合场强都等于零的时候为止,这时导体内自由电子不再发生定向移动. 导体中(包括表面)没有电荷的定向移动的状态,叫做静电平衡状态. 总结:①静电平衡状态:导体上处处无电荷定向移动的状态. ②特征:导体内部处处场强为零.在这个特征基础上进行推论,可得静电场中导体的特点. 2、强调:处于静电平衡状态的导体,内部场强处处为零.而且处于静电平衡状态的导

体,电荷只能分布在导体外表面上.这是为什么呢?为了验证这一点,可采用反证法,若导体内部有净电荷,电荷周围有电场,那么导体内部电场强度将不为零,电荷将发生定向移动. 二、静电现象的应用 1、尖端放电 原因:因为在尖端附近强电场的作用下空气中残留的离子会发生激烈的运动。在激烈的运动过程中它们和空气分子相碰时,会使空气分子电离,从而产生大量新的离子,这就使空气边得易于导电。与尖端上电荷同号的离子受到排斥而飞向远方,蜡烛的火焰偏移就是受到这种离子形成的“电风”吹动的结果。 在强电场作用下,物体曲率大的地方(如尖锐、细小的顶端,弯曲很厉害处)附近,等电位面密,电场强度剧增,致使这里空气被电离而产生气体放电现象,称为电晕放电.而尖端放电为电晕放电的一种,专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象 2)、闪电防护 雷鸣电闪时在室外的人,为防雷击,应当遵从四条原则. 一是人体应尽量降低自己,以免作为凸出尖端而被闪电直接击中 二是人体与地面的接触面要尽量缩小以防止因“跨步电压”造成伤害.所谓跨步电压是雷击点附近,两点间很大的电位差,如若人的两脚分得很开,分别接触相距远的两点,则两脚间便形成较大的电位差,有强电流通过人体使人受伤害. 三是不可到孤立大树下和无避雷装置的高大建筑体附近,不可手持金属体高举头顶. 四是不要进水中,因水体导电好,易遭雷击. 总之,应当到较低处,双脚合拢地站立或蹲下,以减少遭遇雷的机会. 【知识总结】 一、静电平衡状态下导体的电场 1.静电平衡状态 处于电场中的导体内外电场相互叠加,使导体内部电场减弱,直至为零,导体内部自由电子不再发生定向移动的状态. 2.处于静电平衡状态下导体的特点 (1)处于静电平衡状态下的导体,内部场强处处为零.

(完整版)电磁波知识点总结,推荐文档

高中物理选修3-4——电磁波知识 点总结 一、电磁波的发现 1、电磁场理论的核心之一:变化的磁场产生电场 在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的(涡旋电场)◎理解: (1) 均匀变化的磁场产生稳定电场 (2) 非均匀变化的磁场产生变化电场 2、电磁场理论的核心之二:变化的电场产生磁场 麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空 间产生磁场,即变化的电场产生磁场 ◎理解: (1) 均匀变化的电场产生稳定磁场 (2) 非均匀变化的电场产生变化磁场 3、麦克斯韦电磁场理论的理解: 恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场 振荡电场产生同频率的振荡磁场 振荡磁场产生同频率的振荡电场 4、电磁场:如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场;这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场,

变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场 5、电磁波:电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波. 6、电磁波的特点: (1) 电磁波是横波,电场强度E 和磁感应强度B按正弦规律变化,二者相互垂直,均与波的传播方向垂直 (2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同. v=λf (3) 电磁波具有波的特性 7、赫兹的电火花:赫兹观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等现象.,他还测量出电磁波和光有相同的速度.这样赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论,赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波。 二、电磁振荡 1.LC回路振荡电流的产生:先给电容器充电,把能以电场能的形式储存在电容器中。 (1)闭合电路,电容器C通过电感线圈L开始放电。由于线圈中产生的自感电动势的阻碍作用。放电开始瞬时电路中电流为零,磁场能为零,极板上电荷量最大。随后,电路中电流加大,磁场能加大,电场能减少,直到电容器C两端电压为零。放电结束,电流达到最大、磁场能最多。 (2)由于电感线圈L中自感电动势的阻碍作用电流不会立

静电现象的应用

课题7 静电现象的应用 学习目标: 1.知道静电感应现象以及、静电平衡状态以及静电平衡的条件。 2.知道处于静电平衡的导体的特点。 3.知道尖端放电现象以及静电屏蔽现象及其应用。 活动方案: 活动一:回顾前面学过的静电感应现象,研究静电平衡状态下导体的电场。阅读课本相关内容,回答以下问题: 1.静电感应现象: 2.导体置于电场中时,自由电荷在电场力的作用下发生定向移动,自由电荷会一直运动吗? 3.静电平衡状态:导体中(包括表面)不再发生定向移动的状态叫做。4.处于静电平衡状态下导体的特点: ⑴处于静电平衡状态的导体,其内部场强; ⑵处于静电平衡状态的整个导体是个,它的表面是个。 ⑶电场线导体表面(因为电场线垂直于等势面)。 5.完成课本28页的第1题。 活动二:通过实验演示,归纳导体内部与外表面上电荷的分布规律: 静电平衡时,导体上电荷分布的特点: ⑴导体内部电荷,电荷只分布在导体的。 ⑵在导体的表面,越尖锐的位置,电荷的密度(单位面积的),凹陷 的位置几乎电荷。 活动三:利用生活中的事例,了解尖端放电和静电屏蔽的用途与危害: 阅读课本“尖端放电”“静电屏蔽”部分,完成下列内容。 1.空气的电离:空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈运动,把空气中的气体分子撞“散”,也就是使分子中的正负电荷的现象。 2.尖端放电:那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子,由于被吸引而奔向尖端,与尖端上的电荷,这相对于导体从尖端电荷,这个现象叫做尖端放电。 3.静电屏蔽:把一个电学仪器放在封闭的金属壳里,即使壳外有电场,由于壳内场强保持为,外电场对壳内的仪器也不会产生,金属壳的这种作用叫做静电屏蔽。 4.超高压带电作业的工作人员穿戴的工作服,为什么要用包含金属丝的织物制成? 课堂反馈: 1.金属导体在电场中处于静电平衡时,其内部的自由电子将( ) A.都被原子束缚B.都集中在导体两端 C.都停止运动D.都停止定向移动 2.一个带电金属球,当它带的电量增加后(稳定),其内部场强( ) A.一定增强B.一定减弱 C.可能增强也可能减弱D.不变

高中物理:电场知识归纳及例题讲解

高中物理:电场知识归纳及例题讲解 电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。电场这种物质与通常的实物不同,它不是由分子原子所组成,但它是客观存在的,电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性。电场的力的性质表现为:电场对放入其中的电荷有作用力,这种力称为电场力。电场的能的性质表现为:当电荷在电场中移动时,电场力对电荷作功(这说明电场具有能量)。 [考点方向] 1、有关场强E(电场线)、电势(等势面)、W=qU、动能与电势能的比较。 2、带电粒子在电场中运动情况(加速、偏转类平抛)的比较,运动轨迹和方向(一直向前?往返?)的分析判别。[联系实际与综合] ①直线加速器②示波器原理③静电除尘与选矿④滚筒式静电分选器⑤复印机与喷墨打印机⑥静电屏蔽⑦带电体的力学分析(综合平衡、牛顿第二定律、功能、单摆等)⑧带电体在电场和磁场中运动⑨氢原子的核外电子运行[电场知识点归纳] 1.电荷电荷守恒定律点电荷 ⑴自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。基本电荷。带电体电荷量等于元电荷的整数倍(Q=ne) ⑵使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种:①摩擦起电②接触带电③感应起电。 ⑶电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。 带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷。 2.库仑定律 在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,数学表达式为,其中比例常数叫静电力常量,。(F:点电荷间的作用力(N),Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引)库仑定律的适用条件是(a)真空,(b)点电荷。点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。 3.静电场电场线 为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示电场的弱度。 电场线的特点:(a)始于正电荷(或无穷远),终止负电荷(或无穷远);(b)任意两条电场线都不相交。 电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。 4.电场强度点电荷的电场Ⅱ ⑴电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放入一个检验电荷,它所受到的电场力跟它所带电量的比值叫做这个位置上的电场强度,定义式是,场强是矢量,规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向,负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。(E:电场强度(N/C),是矢量,q:检验电荷的电量(C))

静电现象及其应用-精美解析版

静电现象及其应用 一、单选题(本大题共5小题,共30.0分) 1.为了减少污染,工业废气需用静电除尘器除尘,某除尘 装置如图所示,其收尘极为金属圆筒,电晕极位于圆筒 中心。当两极接上高压电源时,电晕极附近会形成很强 的电场使空气电离,废气中的尘埃吸附离子后在电场力 的作用下向收尘极运动并沉积,以达到除尘目的。假设 尘埃向收尘极运动过程中所带电量不变,下列判断正确 的是() A. 金属圆筒内存在匀强电场 B. 金属圆筒内越靠近收尘极电势越低 C. 带电尘埃向收尘极运动过程中电势能越来越大 D. 带电尘埃向收尘极运动过程中受到的电场力越来越小 D (济南一中)解:A、根据图象信息可知除尘器内电场在水平面上的分布类似于负点电荷电场,电场线方向由收尘极指向电晕极,故A错误; B、逆电场线方向,电势变高,故越靠近收尘极,电势越高,故B错误; C、尘埃带负电后受电场力作用向收尘极运动,电场力做正功,电势能越来越小,故C 错误; D、离电晕极越远,场强越小,尘埃带电量不变,电场力越小,故D正确, 故选:D。 尖端电荷密度大,附近的场强强,空气越容易电离,画出金属筒和金属丝之间的电场线分布图,比较场强的大小,带负电的细颗粒物根据受力判断运动情况。 此题考查静电的应用?静电除尘,解答本题关键是要知道金属圆筒和金属丝之间的电场分布,电场强度越大的地方气体越容易电离。 2.如图所示,绝缘空心金属球壳不带电,现在中间放一带电量为Q的正点电荷,a、b、 c分别是球壳内、球壳中、球壳外的点,下列分析正确的是() A. b点的场强为零 B. a、b、c三点中,b点的电势最低 C. Q在b点产生的场强为零 D. 球壳内壁不带电,感应电荷全部分布在外表面上 A (济南一中)解:A、静电平衡后,金属球壳中的场强处处为零,则b点的场强为零。故A正确。 B、球壳内部电场线从Q出发到球壳内壁终止,球壳外部电场线从外表面出发到无穷远处终止,根据顺着电场线方向电势逐渐降低,且整个金属球壳是一个等势体,可知,a,b,c三点中,a点的电势最高,c点的电势最低,故B错误。 C、b点的合场强为零,但Q在b点产生的场强不为零,故C错误。 D、由于静电感应,金属球壳内壁感应出负电荷,外表面感应出正电荷,故D错误。 第 1 页

高二物理静电场知识点总结

高二物理静电场知识点总结 导读:我根据大家的需要整理了一份关于《高二物理静电场知识点总结》的内容,具体内容:静电场是高二物理课程的重点内容。高二同学需要掌握哪些静电场知识点?下面我为大家整理高二物理静电场知识点,希望对大家有所帮助!高二物理静电场知识点1.电荷电荷守恒定... 静电场是高二物理课程的重点内容。高二同学需要掌握哪些静电场知识点?下面我为大家整理高二物理静电场知识点,希望对大家有所帮助! 高二物理静电场知识点 1.电荷电荷守恒定律点电荷 自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。基本电荷e = 1.6*10^(-19)C。带电体电荷量等于元电荷的整数倍(Q=ne) 使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种:①摩擦起电②接触带电③感应起电。 电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。 带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷。 2.库仑定律 公式F = KQ1Q2/r^2(真空中静止的两个点电荷) 在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的

距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,其中比例常数K叫静电力常量,K = 9.0*10^9Nm^2/C^2。(F:点电荷间的作用力(N), Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引) 库仑定律的适用条件是(1)真空,(2)点电荷。点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。 3.静电场电场线 为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示电场的弱度。电场线的特点: (1)始于正电荷(或无穷远),终止负电荷(或无穷远); (2)任意两条电场线都不相交。 电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。 4.电场强度点电荷的电场 电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放入一个检验电荷q,它所受到的电场力F跟它所带电量的比值F/q叫做这个位置上的电场强度,定义式是E = F/q,E是矢量,规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向,负电荷受电

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