电场,及闭合电路欧姆定律复习

电场，闭合电路欧姆定律复习1：三种起电方式：摩擦起电，感应起电，接触起电，实质：电子的转移。（电荷守恒）接触起电的电荷分配问题：先中和，再均分（两完全相同导体）例1：如下图所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，甲、乙两个导体球开始时互相接触且对地绝缘．下述几种方法中能使两球都带电的是()A．先把两球分开，再移走棒B．先移走棒，再把两球分开C．先将棒接触一下其中的一球，再把两球分开D．棒的电荷量不变，两导体球不能带电2：元电荷点电荷电荷量3：库仑定律：221rqkqFk为静电力常量，k=9．0×109Nm2/c2（1）使用条件：真空中点电荷（2）共线的三个点电荷平衡问题：两大夹一小，两同夹一异，近小远大例2：真空中有甲、乙两个点电荷，当它们相距r时，它们间的静电力为F.若甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的13，两者间的距离变为2r，则它们之间的静电力变为()A．3F/8B．F/6C．8F/3D．2F/3例3：两点电荷A、B带电量QA＞QB，在真空中相距r，现将检验电荷q置于某一位置C时，所受的库仑力恰好为零，则（）A.A和B为异种电荷时，C在AB之间连线上靠近B一侧；B.A和B为异种电荷时，C在AB连线的延长线上A外侧；C.A和B为同种电荷时，C在AB之间连线上靠近B一侧；D.A和B无论为同种还是异种电荷，C都不在AB连线以及延长线上。4:电场强度（1）定义式：qFE单位：V/m适用于一切电场（2）矢量性：与正电荷在该点受力方向相同，与负电荷在该点受力方向相反。（3）电场强度的性质由电场本身决定，与试探电荷的受力，电荷量，电性等均无关。（4）点电荷电场强度公式：2rkQE适用于真空中，点电荷例4：在电场中的某点A放一试探电荷＋q，它所受到的电场力大小为F，方向水平向右，则A点的场强大小EA＝Fq，方向水平向右．下列说法中正确的是()A．在A点放一个负试探电荷，A点的场强方向变为水平向左B．在A点放一个负试探电荷，它所受的电场力方向水平向左C．在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则A点的场强变为2EAD．在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则它所受的电场力变为2F例5：如图所示为点电荷产生的电场中的一条电场线，若一带负电的粒子从B点运动到A点时，加速度增大而速度减小，则可判定()A.点电荷一定带正电B.点电荷一定带负电C.点电荷一定在A的左侧D.点电荷一定在B的右侧5：电场线定义：画在电场中一系列的有方向曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的场强方向特点：（1）假想曲线，客观上不存在（2）起始于正电荷（无穷远），终止于无穷远（负电荷）（3）不闭合，不相交，不相切（4）在同一电场中，疏密表示电场的强弱应用：（1）确定电场的强弱（2）判断电场的方向（3）判断电场中电势的高低重难点：（1）几种常见的电场的电场线分布（2）电场线与带电粒子运动轨迹是否重合问题（3）根据电场线中粒子的运动轨迹判断有关问题例6：把质量为m的正点电荷q在电场中由静止释放，在它运动的过程中如果不计重力，下述说法正确的是()A．点电荷的运动轨迹必与电场线重合B．点电荷的速度方向，必与所在点的电场线的切线方向一致C．点电荷的加速度方向，必与所在点的电场线的切线方向一致D．点电荷的受力方向，必与所在点的电场线的切线方向一致例7：如图所示，点电荷的静电场中电场线用实线表示，但其方向未标明，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受到电场力作用，根据此图可作出正确的判断的是（）A．带电粒子所带电荷的性质B．a、b两点电场强度方向C．带电粒子在a、b两点处受力方向D．带电粒子在a、b两点的速度何处较大6：电场能的性质电场能的性质涉及的概念有：电势，电势能，电势差，等势面及电场力做功，电势能变化等。要搞清楚各物理量之间的关系。电势：电场中某点的电势，等于单位正电荷由该点移动到参考点（零电势点）时电场力所做的功。电势用字母φ表示。qWAOA单位：伏特（V），且有1V=1J/C。①意义：电场中某一点的电势在数值等于单位电荷在那一点所具有的电势能。②相对性：电势是相对的，只有选择零电势的位置才能确定电势的值，通常取无限远或地球的电势为零。③标量：只有大小，没有方向，但有正、负之分，这里正负只表示比零电势高还是低。④高低判断：顺着电场线方向电势越来越低。电势能：因电场对电荷有作用力而产生的由电荷相对位置决定的能量叫电势能。（1）．电势能具有相对性，通常取无穷远处或大地为电势能的零点。⑵．电势能大小：电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功⑶．电场力做功是电势能变化的量度：电场力对电荷做正功，电荷的电势能减少；电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加；电场力做功的多少和电势能的变化数值相等，这是判断电荷电势能如何变化的最有效方法。电势差：电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功WAB与电荷量的q的比值。UAB=qWAB电场力做功：在电场中AB两点间移动电荷时，电场力做功等于电量与两点间电势差的乘积。WAB=q•UAB注意：①该式适用于一切电场；②电场力做功与路径无关③利用上述结论计算时，均用绝对值代入，而功的正负，借助于力与移动方向间关系确定电势差也等于电场中两点电势之差①BAABABBABAABUUUU②电势差由电场的性质决定，与零电势点选择无关。电势差与电场强度关系（1）电场方向是指向电势降低最快的方向。在匀强电场中，电势降低是均匀的。（2）匀强电场中，沿场强方向上的两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积。U=E•d在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上降低的电势。dUE注意：①两式只适用于匀强电场；②d是沿场强方向上的距离例8．（2011海南）关于静电场，下列说法正确的是（）A．电势等于零的物体一定不带电B．电场强度为零的点，电势一定为零C．同一电场线上的各点，电势一定相等D．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加例9．(2013江苏)将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等。a、b为电场中的两点，则（）A．a点的电场强度比b点的大B．a点的电势比b点的高C．检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大D．将检验电荷-q从a点移到b点的过程中，电场力做负功例10．（2011上海）电场线分布如图昕示，电场中a，b两点的电场强度大小分别为已知Ea和Eb，电势分别为фa和фb，则（）A．EaEb，фaфbB．EaEb，фaфbC．EaEb，фaфbD．EaEb，фaфbab例11．（2004年江苏）电场中某区域的电场线分布如图所示，A、B为电场中的两点．若以EA、EB分别表示A、B两点的场强，A、B分别表示A、B两点的电势，则以下结论中正确的是（）A．EAEB，ABB．EAEB，ABC．EAEB，ABD．EAEB，AB等势面：定义电场中电势相同的各点构成的面特点（1）等势面一定与电场线垂直，即跟场强的方向垂直（2）在同一等势面上移动电荷时电场力不做功（3）电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面（4）任意两个等势面都不会相交（5）等势面越密的地方电场强度越大，即等势面分布的疏密可以描述电场的强弱典型等势面（1）点电荷电场中的等势面，以点电荷为球心的一簇球面，（2）等量异种点电荷电场中的等势面，两簇对称的曲面（3）等量同种点电荷电场中的等势面，两簇对称的曲面（4）匀强电场中的等势面，垂直于电场线的一簇平面（5）形状不规矩的带电导体附近的电场线及等势面例12：如图所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面，一个电子垂直经过等势面D时，动能为20eV，飞经等势面C时，电势能为－10eV，飞至等势面B时速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离为5cm，则下列说法正确的是（重力不计）（）A．等势面A的电势为－10VB．匀强电场的场强大小为200V/mC．电子再次飞经D势面时，动能为10eVD．电子的运动为匀变速直线运动7：平行板电容器问题分析电容器两个彼此绝缘又相互靠近的导体就是一个电容器电容器的冲电与放电冲电：把电容器的两个极板分别和电源的两级相连，使两极板分别带上等量异种电荷的过程放电：把电容器的两个极板相连，两极板上的电荷互相中和，使电容器不在带电的过程电场能冲电后的电容器因为两极板上有电荷，所以存在电场，而使电容器具有的能电容器的额定电压电容器长期正常工作所能承受的最大电压电容器的击穿电压把电容器的电介质击穿而使电容器损坏的极限电压1.电容定义电容器所带的电荷量（是指一个极板所带电荷量的绝对值）与电容器两极板间电势差的比值公式、单位公式：UQUQC,单位：法拉PFFF10101261物理意义电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量，和电容器是否带电无关制约因素电容器的电容与Q、U的大小无关，是由电容器本身的性质决定的，对一个确定的电容器，它的电容是一定的，与电容器是否带电及带电多少无关2、电容器的两个电容公式的比较公式公式类别适用范围制约因素UQUQC定义式任何电容电容器本身（不能说C与Q成正比，与UvABCD成反比）kdSC4平行板电容器的决定仅对平行板电容器使用平行板电容器与极板的正对面积S，距离d电介质的介电常数有关，dSC（1）电容器充电后断开电源，则电容器所带电荷量Q保持不变（2）电容器和电源相连时，则两极板的电压保持不变对平行板电容器的有关物理量Q,E,U,C进行讨论，抓住UQUQC，kdSC4判断即可例13：平行板电容器充电后再断开电源，当两板间的距离减小时（）A:电容器的电容C变小B:电容器极板的电荷量Q变大C:电容器两极板间的电势差U变大D:电容器两极板间的电场强度E不变例14：如图所示，两块平行金属板正对着水平放置，两板分别与电源正、负极相连．当开关闭合时，一带电液滴恰好静止在两板间的M点．则（）A．当开关闭合时，若减小两板间距，液滴仍静止B．当开关闭合时，若增大两板间距，液滴将下降C．开关再断开后，若减小两板间距，液滴仍静止D．开关再断开后，若增大两板间距，液滴将下降8：带电粒子在电场中加速偏转问题该类问题涉及到电场力做功，电势能变化，运动等问题，所以常用到牛顿第二定律，动能定理，运动规律，特别是类平抛运动。在这类问题中注意，有些粒子的重力可以忽略，有些却不可以。例15：如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，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变大的是（）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变小例16：如图所示，带等量异种电荷的平行金属板，其间距为d，两板问的电势差为U，极板与水平方向成37°角放置，有一质量为m的带电粒子从下极板上端附近释放，恰好沿水平方向从上极板下端穿过电场，求:(1)粒子带何种电荷?电量多少?(2)粒子的加速度多大?粒子射出电场时的速度多大?电路（一）部分电路、电功、电功率【知识要点】一、电流1．电荷的定向移动形成电流．规定正电荷定向移动的方向为电流的方向．2．形成电流的必要条件：⑴要有能自由移动的电荷．⑵导体两端有电压．3．电流的定义式：I=q/t．电流的微观表达式：IneSv．二、电源和电动势1．电源：电源是通过非静电力做功把其它形式能转化为电势能的装置．2．电动势：如果移送电荷q时静电力所做的功为W，那么电动势ε表示为ε＝W/q．3．电源电动势的大小等于断路电压．三、电阻定义：R=U/I注意：电阻由导体本身决定，与U或I无关。电阻定律：SLR四、部分电路欧姆定律1．内容：通过某段电路的电流跟导体两端的电压成正北，跟导体本身的电阻成反比．2．公式：I=U/R3．用图像表示：I—U图像中，是过原点的一条直线