【学酥笔记·物】1.0静电场

电场力

F=kQ1Q2/r²（点电荷）

F=qE

场强

E=F/q（定义式）

E=KQ/r²（点电荷的场强）

E=U/d（匀强电场，场强与电势差的关系）

异号、同号电荷的场强电场线

异号电荷间：

·直线上（图）

·中垂面上（图）

同号电荷间：

·直线上（图）

·中垂线上（图）

场强的叠加

电场力(保守力)做功的特点：只与初末位置有关

电势能Ep（电荷在电场中具有的势能）

大小：电荷在某点的电势能=把它从该点移到零势能面时所做的功.

电荷在电场中A点具有的电势能EpA，在B点具有的电势能EpB，电荷从A到B静电力做的功=电势能的减少量（初减末）.W(AB)=EpA-EpB

所以，静电力做正功(电势能初-末>0)，电荷的电势能一定减少(指的是末减初)；静电力做负功(电势能初-末<0)，电荷的电势能一定增进(指的是末减初)

所以，静电力做功 是 电势能变化 的量度.

#易混：

初减末：减少量

末减初(即:变化后的量减去变化前的量)：增加量，即Δ(变化量)

电势与电势差

电势=电势能/电荷量.（反映电场能的性质）

电势差U(AB)=A点电势-B点电势.（反映静电力做功大小）

场强与电势差的关系

电势差U(AB)=场强E×移动距离d.  即：U=Ed

场强与电势的关系：E与电势无直接关系.

等势面

两个异号点电荷的电势：

·直线上（图）：中间电势等于0.

·中垂线上（图）

两个同号点电荷的电势：

·直线上（图）：中间电势不等于0!

·中垂线上（图）

【电场力做功的计算】

⑴根据 功的定义式

⑵W(AB)=q×U(AB)

⑶根据 电场力做功和电势能变化量的关系：

W(AB)=EpA-EpB=-ΔEp(AB)=-(EpB-EpA)

注意：Δ(变化量)指的是:变化后-变化前

⑷根据 动能定理(合外力所做的功=动能的变化量):

W电场力+W其他力=-ΔEk

【电势 高低的比较】

⑴根据电场线或等势面：顺小逆大

⑵根据电势差的正负：U(AB)=A点电势-B点电势

·U(AB)>0.  所以：A点电势>B点电势

·U(AB)<0.  所以：A点电势

⑶根据场源电荷：正电荷周围电势为正值，负电荷周围为负值

⑷根据电势叠加

⑸根据电场力做功：

·正电荷在电场力作用下移动，做正功:高电势→低电势

正电荷克服电场力做功，做负功：低电势→高电势

·负电荷在电场力作用下移动，做正功：低电势→高电势

正电荷克服电场力做功，做负功：高电势→低电势

⑹根据电势能判断：正电荷在电势高的电势能大，负电荷在电势低的电势能大

电势能大小的比较

·根据公式： 电势能=电荷量×电势

A电势>B电势，正电荷的 A电势能>B电势能，负电荷的 A电势能

·根据 做功：

电场力做正功，正负电荷都是从电势能大的移动到电势能小的（电势能减小）；电场力做负功，正负电荷都是从电势能小的移动到电势能的（电势能增加）.

平行板电容器

电容C公式：

①C=εS/4πkd（决定式.  k:静电力常量，ε:介电常数）

②C=所带电荷量Q/两极电势差U（定义式）

【电容器的动态分析】

①连着电源：U不变

②断开电源：Q不变

研究：

·电容C =εS/4πkd

·电荷量Q=CU

·电压U=Q/C

·场强:E=U/d 或 由E=U/d=Q/Cd和C=εS/4πkd→ E=4πkQ/εS

【带电粒子在电场中的运动】

直线运动

·牛二+运动学公式：

qE=ma，E=U/d（场强=电势差/距离），

·动能定理（不用涉及时间）：适用各种电场

qU=1/2m(v末)²-1/2m(v初)². （U为质点运动初末位置的电势差，不是题中电压）

在匀强电场中的偏转

运动模型：加速电场+平抛

·加速度：a=F/m=qE/m=qU/md

·运动时间：①飞出电场时间t=l/v②打在板上时间(由d=1/2at²求t)

·侧移量：①离开电场时 y=1/2at²(代入a=qU/md,t=l/v)

（结合加速电场U':qU'=1/2mv²求出v,再带入）

·偏转角：tanθ