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静电场公式

静电场公式
1.三种起电方式:摩擦起电:相互摩擦的物体带等量异种电荷;接触起电:两个完全相同的带电导体,接触后再分开,电荷分配原则:同种电荷平分原来所带电荷量的总和,异种电荷先中和再平分;感应起电:近端感应异种电荷,远端感应同种电荷,电荷量绝对值相同
2.元电荷:一个电子所带电荷量的绝对值1.60×10-19C。

所有带电体的电荷量都是元电荷e 的整数倍,不连续!密立根最早测定元电荷数值
3.比荷:带电粒子所带电荷量q的绝对值和其质量m的比值
4.库仑定律的公式:
22
1 r q
kq
F
适用范围:1.真空中;2静止点电荷,K静电力常量:k=9.0×109N·m2/C2
可以看成点电荷的条件:如果带电体本身的大小对所研究的问题影响甚小,相对来说可把带电体视为一几何点,并称它为点电荷。

点电荷本身的线度不一定很小,电荷量也可以很大
5.静电力的叠加原理:两个或两个以上的点电荷对某一个点电荷的作用力,等于各点电荷单独对这个电荷的作用力的矢量和!
6.三个点电荷仅在电场力作用下的平衡规律:三点共线;两同夹异;两大夹小;近小远大
7.电场的基本性质:对放置其中的电荷有力的作用,电荷间相互作用就是通过电场实现的,电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质,电场线是假象的,不是客观存在的
8.场源电荷:产生电场的电荷;试探电荷(检验电荷)
试探电荷的要求:电荷量小不影响场源电荷的电场;体积小能测量多个位置的电场力
9.电场强度的比值法定义式:E=F/q(适用于任何电场)
电场强度E类比重力加速度g,某一位置的E由电场本身决定,与F和q都无关
E的方向:与正电荷在该点的受力方向相同,与负电荷在该点的受力方向相反
10.真空中点电荷电场强度:E=kQ/r2
电场强度叠加原理:如果由几个点电荷同时存在,这时某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和
11.一个半径为r的均匀带电体(或球壳)在外部产生的电场与一个位于球心的,电荷量相等的点电荷产生的电场相同
12.电场线:为了形象的描述的电场的分布而画出的一组曲线(法拉第第一个提出)
电场线上每一点的切线方向,都和该点的场强方向一致,并使线的疏密程度表示场强的大小.13.电场线特征:电场线密的地方场强大,电场线疏的地方场强小。

电场线不闭合,不相交,不相切。

带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线之间没有必然联系(对比重力线)
14.几种常见电场中电场线的分布及特点:
正点电荷:像太阳光芒四射;负点电荷:像黑洞把周围物体全吸进来;两个等量异种点电荷:像灯笼一样和谐对称,关于两电荷连线中垂线的轴对称图形;等量同种电荷:像两军对垒排兵布阵完毕相互排斥;
15.静电力做功的特点:与起止位置有关,与路径无关。

16.电势能:类比重力势能,研究前必须先规定0势能面,其他位置的势能才能定下来。

某一点电荷的电势能E P=φq;特别注意计算时电势φ和电荷量q都要带正负号;如果比0电势位置低那么它的电势就是负的,高就是正的;
17.电势:类比高度;电荷在电场中某一点的电势等于电势能与它的电荷量的比值φ=E P/q
电势是标量;电势的相对性:某点电势的大小是相对于零点电势而言的;电势差的绝对性:某两点电势差与零点电势的选择无关;U AB=φA-φB;U AB=-U BA
18.沿着电场线方向,电势逐渐降低;
19.等势面:电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面;
等势面的特点:在等势面上任意两点间移动电荷,电场力不做功;等势面跟电场线垂直(类比重力线与等高面);任意两个等势面都不会相交;两个相邻等势面间的电势之差是相等的;等势面越密的地方电场强度越大;
20.熟练掌握几种常见电场的电场强度大小,电势高低和等势面情况的判断方法
21.计算电场中一个点电荷从A 到B,电场力做的功:
W AB =qU AB ;依然特别提醒,下标不要乱,前面是W AB 后面对应的必须是U AB ;前面是W BA 后面对应的必须是U BA ;计算的时候q 也要带正负号;
22.电场力做功与电势能变化情况:电场力做正功,电势能要减小;做负功,要增加。

比如题目告诉你从A 到B 电势能增加,你要会判断,W AB 是负的。

23.匀强电场中电场强度与电势差的关系:E=U/d
A,B 两点间电势差U=Ed ;特别注意这里d 是指:沿电场线方向的距离
会利用U=Ed 公式对非匀强电场的定性判断,见蓝皮21页要点1-3
24.匀利用等分法计算匀强电场中的电势:相互平行的长度相等的线段两端点间的电势差也相等;匀强电场中任一线段AB 中点C 的电势等于(A+B )/2
实际解题过程中:关键是用等分法找出电势相等的点,等势点的连线就是等势线,而电场线又与等势线垂直。

最后再利用沿电场线方向电势逐渐降低来判断电场线的方向
25.根据电势图像分析场强:x
x x U E A B B A ∆∆-=--==ϕϕϕd 电势—位移(φ—x )图像斜率大小表示场强大小;斜率正负和场强方向相反
根据电势能图像分析场强:X F x x F A B ∆=-=)(E -E PB PA ,X F E ∆=∆p -电势能—位移(EP —x )图像斜率大小表示力的大小;斜率正负和力方向相反
根据场强位移图像(E--x )分析电势差:U=Ed ;图线与x 轴围成的面积表示:电势差!
26.电容器的充电与放电
电容器的充电:使电容器带电的过程叫充电,充电后两极板带上了等量的异种电荷;电容器的放电:使充电后的电容器失去电荷的过程。

27.电容定义式:C=Q/U,C 跟Q 、U 及电容器是否带电无关,仅取决于电容器本身。

单位法拉,简称F;1μF =10-6F ;1PF =10-12F ;平行板电容器的决定式:d S C k 4πε=
,知道各个字母的含义28.平行板电容器两类带电情况的讨论:
电容器始终连在电池上:U 不变;电容器充电后与电源断开:Q 不变;静电计测量两板之间的电势差;张角θ越大,两板之间的电势差越大,反之越小
29.带电粒子在电场中的加速:带电粒子一般不计重力,带电微粒要记重力
初速度为0时,运用动能定理,只有电场力做功:W=qU=mv 02/2;就能求出动能和速度v 0;
30.带电粒子在电场中的偏转:用平抛运动方法分析(几个公式)
水平方向—匀速直线;竖直方向—初速度为0的匀加速直线;飞出电场后做匀速直线运动穿过2极板的时间:0/t v l =;竖直方向加速度:dm
qU m qE F a ===m 竖直方向离开电场时的速度:0
y .qU v l dm at v ==;
竖直方向离开电场时的位移偏移量20
2).(.2121v l dm qU at y ==;离开电场时速度偏转角:20
0tan dmv qUl v v y
==θ;离开电场时位移与水平方向夹角:202tan dmv qUl l y a ==
;由上面两式可得:a tan 2tan =θ所以粒子从电场射出时,速度方向的反向延长线交于x 轴方向位移的中点,好像粒子从中点沿直线飞出电场。

不同的带电粒子,电性相同,由静止开始先在同一电场U 1中加速,然后又在另一个相同电场U 2中偏转,射出电场时粒子的偏移量(y )和偏转角(θ)相同,轨迹也相同(x 相同的时候y 也相同);与粒子的带电量,质量都无关。

20
22).(.2121v l dm qU at y ==,在U 1中由静止加速可得:20121mv qU =,代入可得:d U l U y 1224=;同理可得:d
U l U 122tan =θ;从电场中飞出后打到光屏上P 点,求P 点到x 轴的距离:用三角形相似;
求电场对带电粒子做的功:W=F.X=Eqy;或者运用动能定理W=mv 2/2-mv 20/2;
31.等效重力法:重力和电场力都是恒力时,将重力和电场力进行合成,合力F 合等效为一个
力;特别注意区分“几何最高点”和“物理最高点”;几何最高点:—圆相对与水平面的距离;物理最高点:—圆周在合力方向的最高点。

32.静电平衡状态:导体内部电场为0,自由电子不再发生定向移动
处于静电平衡状态的导体中电场的特征:内部电场处处为0;整个导体是个等势体
导体上电荷的分布特点:导体内部没有电荷,电荷只分布在导体表面;导体表明越尖锐的位置,电荷密度越大,,凹陷的位置几何没有电荷。

33.静电的应用与防止:应用:静电喷涂/植绒/复印;防止:尽快将静电导走。

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