电场的力与电场的能的性质

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1、电场的力与电场的能的性质（一）电荷守恒与库仑定律　　1、自然界中只存在两种电荷，即正电荷和负电荷。电荷间相互作用的规律是同种电荷相斥，异种电荷相吸。电量为e=1.6×10－19C称为元电荷，任何物体所带电荷量都是元电荷的整数倍。　　2、摩擦起电、感应起电和电荷中和等现象的本质都只是电荷的转移。　　3、电荷既不能被创造，也不能被消灭，它们只能是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，系统的电荷代数和不变，这就是电荷守恒定律。　　4、库仑定律：，静电力常量k=9×109N·m2/C2。该定律适用于真空中两点电荷之间。Q1、Q2只需用绝对值代入即可求得作用力大

2、小，方向由两电荷的电性判断，两电荷之间的库仑力是一对作用力与反作用力。有时可将物体等效为点电荷，但“点”的位置与电荷分布有关。　　5、点电荷：物理模型，即如果满足相互之间距离远大于带电体大小则带电体便可看做点电荷。（二）电场电场强度　　1、电场是存在于电荷周围的特殊物质，静止电荷之间的相互作用是通过电场来实现的。　　2、电场强度是描述电场强弱的物理量。电场强度的定义式为，适用于一切电场。　　（1）E是矢量，规定E的方向就是正电荷在该点受电场力的方向。国际单位制中，E的单位为V/m。　　电场中某一点的场强大小和方向与试探电荷（电量和大小都很小）的正负、电荷多少和有无等因素都无关

3、，只由产生电场的因素决定。　　多种电荷在空间某点同时产生电场时，该处场强为各种电荷独立产生场强的矢量叠加。　　（2）E矢量处处相等的电场称作为匀强电场。它是一种基本而又重要的电场。　　（3）真空中点电荷Q在某点处产生的场强的计算式；　　匀强电场中场强与电势差的关系式为：，式中d为沿场强方向上两点间距离。（三）电场线3　　1、电场线，是为了形象地描述电场而人为画出的假想的曲线。电场线上各点的切线方向与该点场强方向相同。电场线的疏密能大致表示电场中各处场强的大小。　　2、静电场中，电场线起始于正电荷（或无穷远处），终止于负电荷（或无穷无处）。　　3、几种常见的电场中电场线的分布和

4、各点场强，电势的比较。（四）电势差与电势　　1、电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力做功与电量的比值，叫做A、B两点间的电势差。用公式表示即为：。　　2、电势差是描述电场中能的性质的物理量，它只与电场本身的性质有关，与试探电荷和零电势面的选取无关。　　3、电势φ，也是描述电场基本性质的物理量，是相对量。电场中某点的电势，等于单位正电荷由该点移动到参考点（即零电势点）时电场力所做的功。在一个静电场中，只有规定了零电势后才能确定其他各点的电势。通常取无穷远处电势为0；实际应用中常取大地电势为0。　　4、电势差、电势的单位都为V，1V=1J/C。　　5、电势差、电势都是标

5、量，但有正负。电势的正、负表示比零电势高还是低；电势差规定为UAB=φA－φB，其正负表示A、B两点电势的高低关系，显然，UAB=－UBA。　　6、电势中电势相同的各点构成的面叫做等势面。也是人为假想的一种描述手段，实际不存在。（五）电势能ε及电场力做功W与电势能ε变化的关系　　1、电荷在电场中具有电势能。一个电量为q的电荷处在电势为的φ地方时，它具有的电势能可用ε=φq计算。具体计算时，ε、q、φ都有正负。由于电势具有相对性，故电势能ε的值也只有相对意义。　　2、如果规定无穷远处电势为零，则正点电荷的电场中电势都为正值。正负电荷在其中的电势能就分别是正值和负值。负点电荷电场

6、中各点电势都为负值。正、负电荷在其中的电势能就分别是负值和正值。　　3、ε与W间关系：电场力做正功，电势能减少；电场力作负功，电势能增加，即W=－△ε。　　4、匀强电场中可用W=Fscosθ计算电场力做功。3　　5、在一切电场中计算电场力做功均可使用公式：WAB=qUAB，具体计算时，q、UAB均有正负，故计算得到WAB也有正负。　　6、电场力做功与重力作功一样，只与始末位置有关，与路径无关。（六）电场线与等势面、场强与电势差的关系　　1、电场线方向也可以反映电场中各点电势高低，沿电场线方向电势降低，而且是降低最快（空间比较）的方向。　　2、电场线总与等势面垂直；按相同标准，

7、电场线越密的地方，等势面也越密。　　3、在同一等势面上，任何两点之间的电势差一定为0，移动电荷电场力做功也一定为0。　　4、电场中某一点的电势大小与场强大小无直接关系，但匀强电场中两点之间，有U=Ed，式中各量都以绝对值代入，d指两点之间沿场强方向的距离。3