静电场 讲义 带练习

《静电场 讲义 带练习》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第八讲：静电场一、电荷、电荷守恒定律1、两种电荷：“+”“-”用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。2、元电荷：所带电荷的最小基元，一个元电荷的电量为1．6×10－19C，是一个电子(或质子)所带的电量。说明：任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。荷质比(比荷)：电荷量q与质量m之比，(q/m)叫电荷的比荷3、起电方式①摩擦起电，②接触起电注意：电荷的变化是电子的转移引起的；完全相同的带电金属球相接触，同种电荷总电荷量平均分配，异种电荷先中和后再平分。③感应起电——切割B，或磁通量发生变化。④光电效应——在光的照射下使物体发射出电子4、电荷守恒定律：电荷既不能创造，

2、也不能被消灭，它们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，系统的电荷总数是不变的．二、库仑定律1．内容：真空中两个点电荷之间相互作用的静电力，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。方向由电性决定(同性相斥、异性相吸)2．公式：k＝9．0×109N·m2／C2极大值问题：在r和两带电体电量和一定的情况下，当Q1=Q2时，有F最大值。3．适用条件：（1）真空中；（2）点电荷．点电荷是一个理想化的模型，在实际中，当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，就可以把带电体视为点电荷．（这一点与万有引力很相似，但又有不同

3、：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，不能再用球心距代替r）。点电荷很相似于我们力学中的质点．例：（12东城二模）14．两个相同的、质量分布均匀的金属球a和，分别固定于绝缘支座上，设两球质量均为，两球心间的距离为球半径R的3倍。若使它们带上等量异种电荷，所带电荷量的绝对值均为Q，则a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是A．，B．，C．，D．，注意：①两电荷之间的作用力是相互的，遵守牛顿第三定律②使用库仑定律计算时，电量用绝对值代入，作用力的方向根据“同性相排斥，异性相吸引”的规律定性判定。三个自由点电荷平衡问题

4、，静电场的典型问题，它们均处于平衡状态时的规律。①“三点共线，两同夹异，两大夹小”②中间电荷靠近另两个中电量较小的。③q1、q3固定时，q2的平衡位置具有唯一性，且与q2的电量多少，电性正负无关。三、电场强度(E)——描述电场力特性的物理量。（矢量）1．定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值叫做该点的电场强度，表示该处电场的强弱2．求E的规律及方法(有如下5种)：①(定义普遍适用)单位是：N/C或V/m；“描述自身的物理量”统统不能说××正此，××反比(下同)②(导出式，真空中的点电荷，其中Q是产生该电场的电荷)③(导出式，仅适用于匀强电场，其中d是沿电场线方向上的距离

5、)④电场的矢量叠加：当存在几个场源时，某处的合场强=各个场源单独存在时在此处产生场强的矢量和⑤利用对称性求解。3．方向：①与该点正电荷受力方向相同，与负电荷的受力方向相反；②电场线的切线方向是该点场强的方向；③场强的方向与该处等势面的方向垂直．四、电场线：在电场中为了形象的描绘电场而人为想象出或假想的曲线[描述E的强弱(疏密)和方向]。电场线实际上并不存．法拉第首先提出用场线形象生动地描绘电场或磁场。（1）电场线的特点：①始于正电荷（或无穷远），终于负电荷（或无穷远）；②不相交，不闭合；③不能穿过处于静电平衡状态的导体。（2）电场线、场强、电势等势面的相互关系。①电场线与场强的关系；电场线越

6、密的地方表示场强越大，电场线上每一点的切线方向表示该点的场强方向。②电场线与电势的关系：沿着电场线方向，电势越来越低；③电场线与等势面的关系：电场线越密的地方等差等势面也越密，电场线与通过该处的等势面垂直；④场强与电势无直接关系：场强大（或小）的地方电势不一定大（或小），零电势可由人为选取，而场强是否为零则由电场本身决定；⑤场强与等势面的关系：场强方向与通过该处的等势面垂直且由高电势指向低电势，等差等势面越密的地方表示场强越大。例题：如图，在正六边形的a、c两个顶点上各放一带正电的点电荷，电量的大小都是q1，在b、d两个顶点上，各放一带负电的点电荷，电量的大小都是q2，q1＞q2。已知六边形

7、中心O点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示，它是哪一条？A．E1B．E2C．E3D．E4五、电场能的性质(电势)1、电势差U（是指两点间的）①定义：电场中两点间移动检验电荷q（从A→B），电场力做的功WAB跟其电量q的比值叫做这两点间的电势差，UAB=WAB/q是标量．UAB的正负只表示两点电势谁高谁低。UAB为正表示A点的电势高于B点的电势。②数值上=单位正电荷从A→B过程中电场力所做的功。③等于