静电场学习指导.doc

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1、静电场学习指导“狠抓1个关键，记住3个结论，弄清3对正、负，掌握3种方法．”1．要狠抓的1个关键是电场线．电场线是形象描述电场性质的一簇假想曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致．除了弄清各种特殊电场的电场线的分布情况外，还应弄清静电场中电场线的4个特点：①从正电荷出发，终止于负电荷；②电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向；③电场线的疏密程度表示场强的强弱；④电场线不相交也不闭合．特别需要强调的是：电场线不是电荷运动的轨迹，也不是客观存在于电场中的线．在特殊条件下，带电粒子的运动轨迹可以与电场线重合，这些特殊条件是：①电场线是直线；②带电粒子的初速度为零或初速度的方向与电场线的

2、方向在同一直线上；③带电粒子只受电场力作用．以上3个条件必须同时满足．2．要记住的3个结论是：①电场强度是矢量，电场中某点场强的方向就是正电荷在该点所受电场力的方向，负电荷在该点所受电场力的方向与场强的方向相反．②电势是标量，沿着电场强度的方向(即沿着电场线的方向)电势逐渐降低．③电场力移动电荷做正功，电荷的电势能减少；电场力移动电荷做负功(即外力反抗电场力做功)，电荷的电势能增加．3．要弄清的3对正、负是：①场强矢量的正、负只说明它的方向与所设正方向相同或相反，并不表明正值大于零、零大于负值的数量关系．②电荷在电场中某点的电势能为正或为负，表示电荷在该点的电势能较所设零电势能处的电势能大或小

3、．③电场中某点电势的正、负，表示该点的电势较所设零电势处(即零电势能处)的电势高或低．由于电势能和电势都是标量，当其零位置选定以后，即有正值大于零、零大于负值的数量关系．但我们经常要计算的是电势能的改变量和两点间的电势差，它们均与零位置的选择无关．4．必须掌握的3种方法是：①比较电场中两点场强大小的方法．由于场强是矢量，比较场强的大小应比较其绝对值的大小，绝对值大的场强就大，绝对值小的场强就小．方法1：在同一电场分布图上，观察电场线的疏密程度，电场线分布相对密集处，场强较大；电场线分布相对稀疏处，场强较小．方法2：形成电场的电荷为点电荷时，由点电荷场强公式可知，电场中距这个点电荷Q较近的点的场

4、强比距这个点电荷Q较远的点的场强大．方法3：匀强电场场强处处相等．方法4：普遍情况下，用场强定义式比较两处场强的大小．首先把正检验电荷+q分别引入电场中待比较场强大小的两点C、D，所受电场力分别为Fc、FD；然后比较E的大小．②比较电荷在电场中某两点电势能大小的方法．方法1：做功判断法．根据电场力移送电荷所做的功，结合前面讲的结论③进行分析可知：在电场力作用下，电荷总是从电势能较大的地方移向电势能较小的地方．这个判断与电荷本身的正、负无关．方法2：电场线法．正电荷顺着电场线的方向移动时电势能逐渐减小，逆着电场线的方向移动时电势能逐渐增大．负电荷则恰好与此相反．比较电场中某两点电势高低的方法．方

5、法1：依据电势的定义式来判断．具体步骤是：首先确定电场中待比较电势高低的两点M、N．再引入正检验电荷+q，使之由M移动到N．若电场力做正功，则电势能；若电场力做负功，则电势能．然后计算出两点电势的值．最后比较UM和UN的大小．这种方法很麻烦，实际操作中运用得较少．方法2：电场线法．若是在同一条电场线上，电势顺着电场线的方向逐点降低．方法3：等势面法．在静电场中，同一等势面上各点电势相等；在不同等势面之间，沿着电场线的方向各等势面的电势越来越低．方法4：通过计算电势差，结合来判断．若Uab>O，则Ua>Ub；若Uab=O，则Ua=Ub；若Uab

6、例1空间静电场的一束电场线如图1所示，场中有A、B、C三点，试判断：(1)哪一点电场强度最小，哪一点电场强度最大?(2)比较三点电势的高低．(3)负电荷-q在哪一点的势能最大?解析(1)从图1可以看出，A点处电场线最稀疏，B点处电场线最密集，所以A点的电场强度最小，B点的电场强度最大．(2)画出通过A、B、C三点的等势面(如图2中虚线所示，注意等势面总是与电场线垂直)．电场线由A等势面指向C等势面，再指向B等势面，所以三点电势的高低是UA>UC>UB．(3)由于负电荷顺着电场线的方向移动时电势能增大，所以负电荷在B点的电势能最大．例2图3所示为负点电荷所形成的电场中的一条电场线，M、N为该电场

7、线上的两点．设电子在M点和N点所受的电场力分别为FM和FN，所具有的电势能分别为εM和εN，则下列关系中正确的是解析由于场源电荷Q为负电荷，依据“电场线从正电荷出发，终止于负电荷”可知，场源电荷Q必然在图示电场线延长线的左边某处，它与M点之间的距离小于与N点之间的距离．可知，EM>EN，FM>FN；另外，电子是负电荷，从M点移到N点时电场力做正功，故应选择D．例3已知电场中A、B、C三点，现使正电