+ + v0
+
+
+
- -
-
-
-
析与解 对偏转过程由偏转角正切公式：
qUl d /2 d tan 2 m v0 d l/2 l 2 2 m v0 d 160V U 2 ql 或对偏转过程由侧移公式： 2 qUl d y 2 2m v0 d 2
mv d U ql 2
二、电场的描 述
U Q F 1、 E ， E k 2 和 E 的区别： d r q
适用范围 电荷的意义 q是检验电荷， E与q无关 Q是场源电荷， E与Q成正比 d为沿电场线 方向的距离
F E q
Q Ek 2 r
U E d
定义式，适用于 一切电场 仅对点电荷的 电场适用 仅对匀强电场 适用
F
mg
2、如图，电子在电势差为U1的加速电场中由静止 开始加速，然后射入电势差为U2的两块平行极板间 的电场中，入射方向跟极板平行。整个装置处在真 空中，重力可忽略。在满足电子能射出平行板区的 条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角 θ变大的是 （ B ） A、U1变大、U2变大 B、U1变小、U2变大 C、U1变大、U2变小 D、U1变小、U2变小
2 0
2
160V
+ + v0
+
- -
-
+ + θ l/2
d 2
-
-
思考题1: 如图，平行实线代表电场线，但未 标明方向,带电量为+10-2C的粒子在电场中只 受电场力作用，由A点移到B点，动能损失了 0.1J，若A点电势为-10V，则： A、B点电势为为0 B、电场线的方向从右向左 C、粒子的运动轨迹可能是① D、粒子的运动轨迹可能是②
3、电势、电势差、电势能、电场力 的功
4、等势面的概念
（1）等势面：电场中电势相同的各点构成的面， 叫做等势面．
(2)电场中等势面的形状．
(3) 等势面的性质
①沿同一等势面移动电荷时，电场力不做功。在同 一等势面上任意两点间的电势差为零，所以电场 力做功为零． ②电场线跟等势面垂直，并且由高电势的等势面指 向低电势的等势面．
应用
带电粒子在电场中的 1、平衡；2、直线运动；3、偏转
电容器
试探电荷在电场 中某点的电势能 与电荷量的比值 跟试探电荷无关
电场中两点电势 之差叫电势差
电 势
φ ＝ Ep /q
UAB＝φA－φB
电势能
和重力与重 力势能类比
电势差
E数值等于沿 场强方向单位 距离的电势差
WAB＝EpA－EpB
U＝Ed
q1 q 2 F k 2 r
计算时，若电荷是负电荷只需它的绝对值代入 方向： 在两电荷的连线上,同种电荷相互排斥, 异种电荷相互吸引.
元电荷
是指所带的电量e=1.60×10－19C的电荷。
点电荷 是指不考虑形状和大小的带电体。
检验电荷
是指电量很小的点电荷，当它放入电场后 不会影响该电场的性质。 点电荷和检验电荷属理想模型。
物理选修3-1
《静电场》小结
电荷
中和均分
电荷守恒定律
库仑定律
电场
电场力的性质 场强定义式： E 形象描述
Q 点电荷电场场强： E k 2 r U 匀强电场的场强：E d
F q
电场线
等势面
电场能的性质 Ep 电势： q
场强的叠加原理：
电场力： F k
Q1Q2 r2 F qE
③任意两个等势面都不相交
4、如图，虚线a、b、c势某静电场中的三个 等势面，它们的电势a最大，c最少，一带正 电的粒子射入电场中，其运动轨迹如图实线 KLMN所示，由图可知（ AC ） A. 粒子从K到L的过程中，电场力做负 功 B. 粒子从L到M的过程中，电场力做负 c b a M 功 L K C. 粒子从K到L的过程中，电势能增加 D. 粒子从L到N的过程中， 动能减少
如何比较电场中任两点的场强大小和 方向呢？ 判断电场强度大小的几种方法：
方法一: 由定义式E=F／q决定强处处相等；
方法四:电场线密（疏）处强大（小）。
判断电场强度方向的几种方法：
方法一 : 根据规定，正电荷所受电场力 的方向即是该点的场强方向； 方法二 : 电场线上每一点的切线方向即 是该点的场强方向； 方法三:电势降低最快的方向就是场强 的方向。
4.使物体带电的方法：
(1)摩擦起电： 实质：不同物体间的电荷转移
(2)接触起电： 实质：不同物体间的电荷转移 (3)感应起电： 静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使 导体带电的现象叫做静电感应。 感应起电：利用静电感应使物体带电叫做感应起电。
实
质：同一物体不同部位间电荷转移。
5.电荷守恒定律
如何比较电荷电势能的大小呢？ 方法一: 根据电场力做功的正负判断，若 电场力对移动电荷做正（负）功，则电 势能减少（增加）；
方法二: 根据公式 Ep=qφ ；WAB＝qUAB 计算。
三、 电容器
12、如图所示，平行板电容器A、B间有一带电油
滴P正好静止在极板正中间，现将两极板间稍错 开一些，其它条件不变。则（ D） A．油滴将向上加速，电流计中电流由b流向a B．油滴将向下加速，电流计中电流由a流向b C．油滴将静止不动，电流计中电流由b流向a D．极板带电量减少，两板间电势差和场强不变
N
如何比较电场中任两点电势的高低呢？
方法一: 根据电场线方向判断，顺着电场线方向，电势越 来越低； 方法二: 根据电势的定义式ψ= Ep/q= -W/q，从电势的物理 意义上分析判断;如：将+q从无穷远处移至+Q电场中的某 点，外力克服电场力做功越多，则该点的电势越高； 方法三: 根据场强方向判断，场强方向即为电势降低最快 的方向. 方法四: 根据电势差判断，若UAB＞0，则ψA＞ψB
y
U 2l 4U1d
2
与粒子的电量q、 质量m无关
20、试证明：带电粒子垂直进入偏转电场，离开 电场时就好象是从初速度所在直线的中点沿直线 离开电场的。
x
θ
qUl y 2 2m v0 d
2
qUl tan 2 m v0 d
2
qUl 2 y 2m v0 d x qUl tan 2 m v0 d
电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一 个物体转移到另一个物体或从物体某一部 分转移到另一部分，在转移的过程中，电 荷总量保持不变。
电荷守恒定律又可表示为：一个与外界没有 电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不 变的。
•库仑定律
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.
思考题2： 空间有一水平方向的匀强电场，
在竖直平面内，有一带电粒子沿图中虚线 由A运动到B，其能量变化的情况是 A.动能减少，重力势能增加，电势能减少 B.动能减少，重力势能增加，电势能增加 C.动能不变，重力势能增加，电势能减少 D.动能增加，重力势能增加，电势能减少 B A
电场力的功
电场强度
试探电荷在场中 某点受的电场力 与电荷量的比值 跟试探电荷无关
电场力做 功与路径 无关
电场力
E＝ F/q
一、电荷及电荷守恒定律
1.自然界只有两种电荷：正电荷、负电荷 2.电荷性质： 同种电荷相互排斥， 异种电荷相互吸引 3.电荷量： 物体所带电荷的多少 单位：库仑，简称：库，符号：C
方 向 反 映 某 点 场 强 方 向
疏 密 表 示 场 强 的 强 弱
电 场 线 垂 直 于 等 势 面
电 场 线 密 集 处 等 势 面 也 密
沿 场 强 方 向 电 势 降 落 最 快
电势差： U AB A B W U AB AB q 电势能： E p q
WAB q(A B ) qU AB EAB E p A E p B
U不变 d不变
E不变
S
C
Q
（北京卷）18．用控制变量法，可以研究影响平 行板电容器的因素（如图）。设两极板正对面 积为Ｓ，极板间的距离为ｄ，静电计指针偏角 为θ 。实验中，极板所带电荷量不变，若 A、保持S不变，增大d， θ 则变大 B、保持S不变，增大d， θ 则变小 C、保持d不变，增大S ， θ 则变小 D、保持d不变，增大S， θ 则不变 【答案】A
析与解
对加速过程由动能定理：
1 2 qU 1 mv 0 2
mv0 2qU1
2
对偏转过程由偏转角正切公式：
eU 2l U 2l tan 2 m v0 d 2U1d
与粒子的电量q、 质量m无关
U 2l y 4U1d
2
3、如图所示，二价氦离子和质子的混合体， 经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏 转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上， 则它们（ ） ABC A、侧移相同 B、偏转角相同 C、到达屏上同一点 D、到达屏上不同点
l 2
4、如图所示，有一电子(电量为e、质量为m) 经电压U0加速后，沿平行金属板A、B中心 线进入两板，A、B板间距为d、长度为L， A、B板间电压为U，屏CD足够大，距离A、 B板右边缘2L，AB板的中心线过屏CD的中 心且与屏CD垂直。试求电子束打在屏上的 位置到屏中心间的距离。
析与解 对加速过程由动能定理：
四、带电粒子在电场中的运动
1、水平放置的平行板电容器，两板相距 5mm，电容为2μF，当将其充电到两板电 压为100V时，一个质量为10-10g的带电尘 埃正好在板间静止。则尘埃的电荷量为 C。
U 4 E 2 10 N / C d 12 F mg 110 N F 17 q 5 10 C E