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高二物理静电场知识点汇总|附练习题

更新时间:2024-04-17 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

静电场是高中物理课程的重点。 高中生需要掌握哪些静电场知识点? 下面,本站小编就为大家整理一下高中物理中有关静电场的知识点。 希望对您有所帮助!rzK物理好资源网(原物理ok网)

高中物理静电场知识点rzK物理好资源网(原物理ok网)

1.电荷守恒定律点电荷rzK物理好资源网(原物理ok网)

自然界中只有两种电荷,正电荷和负电荷。 电荷在同一周围空间中形成电场。 电荷之间的相互作用力通过电场发生。 电荷量称为电量。 基本电荷e = 1.6*10^(-19)C。 带电体的电荷等于元素电荷的整数倍(Q=ne)rzK物理好资源网(原物理ok网)

给物体充电也称为带电。 物体带电有三种方式:①摩擦充电②接触充电③感应充电。rzK物理好资源网(原物理ok网)

电荷既不能被创造也不能被消灭。 它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从身体的一个部位转移到另一个部位。 这称为电荷守恒定律。rzK物理好资源网(原物理ok网)

当带电物体的形状、大小和电荷分布对它们之间的相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电物体可以被视为带电点,称为点电荷。rzK物理好资源网(原物理ok网)

2.库仑定律rzK物理好资源网(原物理ok网)

公式 F = KQ1Q2/r^2(真空中静止的两点电荷)rzK物理好资源网(原物理ok网)

真空中两个点电荷之间的力与其电荷的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比。 力的方向在它们的连接线上。 比例常数K称为静电力常数。 K = 9.0*10^9Nm^2/C^2。 (F:点电荷之间的力(N),Q1、Q2:两个点电荷的电荷(C),r:两个点电荷之间的距离(m),方向在它们的连接线上,作用力和反作用力,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引)rzK物理好资源网(原物理ok网)

库仑定律的适用条件是(1)真空和(2)点电荷。 点电荷是物理学中的理想模型。 当带电体之间的距离远大于带电体的线性度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。rzK物理好资源网(原物理ok网)

3.静电场电场线rzK物理好资源网(原物理ok网)

为了直观地描述电场中各点的强度和方向,在电场中绘制了一系列曲线。 曲线上各点的切线方向代表该点的场强方向,曲线的密度代表电场的弱弱程度。rzK物理好资源网(原物理ok网)

电场线的特点:rzK物理好资源网(原物理ok网)

(1)以正电荷(或无穷大)开始,以负电荷(或无穷大)结束;rzK物理好资源网(原物理ok网)

(2) 任意两条电场线不相交。rzK物理好资源网(原物理ok网)

电场线只能描述电场的方向并定性地描述电场的强度,而不能描述带电粒子在电场中的运动轨迹。 带电粒子的轨迹由带电粒子的外力和初速度的组合决定。rzK物理好资源网(原物理ok网)

4. 电场强度 点电荷电场rzK物理好资源网(原物理ok网)

电场最基本的属性之一是其对其中电荷的电场力。 电场的这种特性用电场强度来描述。 将测试电荷 q 放入电场中。 它所受到的电场力F与其所带电荷量的比值F/q称为该位置的电场强度。 定义公式为E=F/q。 E是矢量,规定正电荷所施加的电场力的方向为该点的场强方向,负电荷所施加的电场力的方向与该点的场强方向相反。该点的场强。 (E:电场强度(N/C),为矢量,q:测试电荷量(C))rzK物理好资源网(原物理ok网)

电场强度E的大小和方向由电场本身决定,是客观存在的,与试验电荷无关。 它与放入测试中的正电荷或负电荷或电荷量无关。 不能认为E与F成正比,也不能认为E与q成反比。rzK物理好资源网(原物理ok网)

点电荷场强的计算公式为E=KQ/r^2(r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的数量(C))rzK物理好资源网(原物理ok网)

需要区分场强E=F/q的定义和点电荷场强E=KQ/r^2的计算公式。 前者适用于任何电场,后者仅适用于真空(或空气)中点电荷形成的电场。 。rzK物理好资源网(原物理ok网)

5、电势能、电势等位面rzK物理好资源网(原物理ok网)

电势能 由电场中电荷相对位置决定的能量称为电势能。rzK物理好资源网(原物理ok网)

电势能是相对的,通常取无穷大或大地作为电势能和零点。rzK物理好资源网(原物理ok网)

由于电势能是相对的,其实际应用意义并不大。 经常应用的是电势能的变化。 电场力对电荷确实做功,电荷的电势能减慢得较小。 电荷克服电场力做功,电荷的电势能增大。 电势能的变化值等于电场力对电荷所做的功的值。 这往往是判断电荷的电势能如何变化的依据。 。 电场力对电荷所做的功计算公式:W=qU。 该公式适用于任何电场。 电场力所做的功与路径无关,并且由起始位置和终止位置之间的电势差决定。rzK物理好资源网(原物理ok网)

电势是描述电场能量特性的物理量。 将测试电荷 q 放置在电场中的特定位置。 如果它具有电势能ε,则比率ε/q称为该位置的电势。rzK物理好资源网(原物理ok网)

电势也是相对的。 通常,距电场或大地无穷远处的电势为零(对于同一电场,电势能量与电势零点选择一致)。 选择零电势点后,我们可以得到正电荷形成的电场中各点的电势为正,负电荷形成的电场中各点的电势为负。rzK物理好资源网(原物理ok网)

由等电位的点组成的曲面称为等电位面。 等位面的特征:rzK物理好资源网(原物理ok网)

等势面上各点的电势相等,等势面上移动电荷时,电场力不起作用。rzK物理好资源网(原物理ok网)

等势面必须垂直于电场线,并且电场线总是从电势较高的等势面指向电势较低的等势面。rzK物理好资源网(原物理ok网)

规定:画等势面(或线)时,相邻两个等势面(或线)之间的电势差相等。 这样,等势面(线)较密的地方场强较大,而等势面(线)稀疏的地方场强较小。rzK物理好资源网(原物理ok网)

6.电位差rzK物理好资源网(原物理ok网)

电场中两点之间的电势差称为电势差。 根据教材要求,电势差取绝对值。 知道了电势差的绝对值,要比较哪一点电势更高,就需要判断电场力对电荷所做的正功还是负功,或者从这两点在电荷上的位置来判断电场线。rzK物理好资源网(原物理ok网)

7、均匀电场中电势差与电场强度的关系rzK物理好资源网(原物理ok网)

高中物理电场rzK物理好资源网(原物理ok网)

场强的方向各处都相同,场强处处相同的区域称为均匀电场。 均匀电场中的电场线是等距平行线。 两块平行的金属板充上等量的不同电荷后,两极之间除边缘外,存在均匀的电场。rzK物理好资源网(原物理ok网)

在均匀电场中,电势差与场强的关系为U=Ed,式中d为场强方向的距离(m)。rzK物理好资源网(原物理ok网)

在均匀电场中,平行线段上的电势差与线段的长度成正比。rzK物理好资源网(原物理ok网)

以上是本网小编整理的高中物理有关静电场的全部知识点汇总。 希望对大家有帮助!rzK物理好资源网(原物理ok网)

高中物理静电场的同步练习rzK物理好资源网(原物理ok网)

1.下列说法正确的是( )rzK物理好资源网(原物理ok网)

A. 点电荷是一种小的带电物体。rzK物理好资源网(原物理ok网)

B、点电荷是体积小、电荷少的带电物体。rzK物理好资源网(原物理ok网)

C.根据F=,想象当r→0时,F→∞rzK物理好资源网(原物理ok网)

D.静电力常数的值是通过实验得到的rzK物理好资源网(原物理ok网)

答案:DrzK物理好资源网(原物理ok网)

由分析可知,由点电荷的概念可知,A、B都是错误的。 当两个电荷之间的距离r→0时,两个电荷就不能再被视为点电荷,库仑定律不再适用,C是错误的。 静电力常数是通过实验测量的。 出来了,所以 D 项是正确的。 当为0时,两个电荷不能再视为点电荷,库仑定律不再适用,C是错误的。 并且静电力常数是通过实验测得的,因此D项是正确的。rzK物理好资源网(原物理ok网)

2. 将两个半径为 R 的较大金属球放置在绝缘台上。 如果两个球携带相同数量的电荷 Q,则它们之间的静电力为 F1。 两个球带有等量的不同电荷 Q 和 -Q。 当静电力为F2时,则( )rzK物理好资源网(原物理ok网)

F2rzK物理好资源网(原物理ok网)

B.F1rzK物理好资源网(原物理ok网)

C.F1=F2 D.不确定rzK物理好资源网(原物理ok网)

答案:BrzK物理好资源网(原物理ok网)

分析:由于两个金属球较大且距离较近,电荷之间的相互作用力使电荷分布不均匀,因此不能简单地将两个球视为点电荷。 当它们带有同一种电荷时,两个球的电荷在距离为 的距离上分布得更均匀。 当它带有不同种类的电荷时,距离越近则分布越多。 可见,带同种电荷的两个球体的电荷中心之间的距离大于带异种电荷的两个球体的电荷中心之间的距离,因此有F1rzK物理好资源网(原物理ok网)

3. 具有相同半径的金属球A和B具有相等的电荷q。 当它们相距一定距离时,两个球之间的库仑力为F。现在让第三个不带电的金属球C,与A和B相同,A和B接触然后移开。 此时,A、B之间的相互作用力的大小可为( )rzK物理好资源网(原物理ok网)

AF/8 BF/4 C.3F/8 D.3F/4rzK物理好资源网(原物理ok网)

答案:交流电rzK物理好资源网(原物理ok网)

分析:A、B之间的相互作用力为F,可能是斥力,也可能是吸引力。 如果A和B之间存在斥力,则A和B带有等量的相同电荷。 经过C运算后,qA=q/2。qB=3q/4。 此时,相互作用力F1=kqAqB/r2=3F/8。 C 是正确的。 如果 A 和 B 之间存在引力,则 A 和 B 带有等量的不同电荷。 假设A带有+q,B带有-q,经过运算qA′=q/2,qB′=-q4,则A与B之间的相互作用力为F/8高中物理电场,所以选项A也是正确的。rzK物理好资源网(原物理ok网)

4、如图1所示,三个相同的金属球a、b、c位于等边三角形的三个顶点。 a和c带正电,b带负电,a与b的电荷量比例较小。 已知c受到a和b静电力的合力可以用图中的四个有向线段之一来表示。 它应该是 ( )rzK物理好资源网(原物理ok网)

A.F1 B.F2 C.F3 D.F4rzK物理好资源网(原物理ok网)

答案:BrzK物理好资源网(原物理ok网)

分析:根据“同电荷相斥,异电荷相吸”的规律,确定电荷c对a、b所施加的库仑力的方向。 考虑到a的电荷量小于b的电荷量,Fac和Fbc的合力只能是F2,选项B正确。rzK物理好资源网(原物理ok网)

5. 半径为 R 的两个相同的金属球分别携带 q 和 -3q 的电荷。 当两球中心相距r=3R时,两球之间的相互作用力为F。如果两球接触后放回接触位置,则两球之间的相互作用力为( )rzK物理好资源网(原物理ok网)

A. 等于 F B. 等于 13FrzK物理好资源网(原物理ok网)

C. 大于 13F D. 小于 13FrzK物理好资源网(原物理ok网)

答案:DrzK物理好资源网(原物理ok网)

分析:当两个球接触时,电荷先被中和,然后均分,即两个球的电荷均为-q。 事实证明,两个球中心之间的距离为r=3R。 由于电荷之间存在引力,当两球的电荷视为存在点电荷时,点电荷之间的距离r1rzK物理好资源网(原物理ok网)

k3q2(3R)2=rzK物理好资源网(原物理ok网)

r=3R,由库仑定律可得 F′=rzK物理好资源网(原物理ok网)

6、如图2所示,三个点电荷q1、q2、q3固定在一条直线上。 q2 和 q3 之间的距离是 q1 和 q2 之间距离的两倍。 每个点电荷上的静电合力为零,由此可以确定三个电荷的电荷量之比 q1:q2:q3 为 ()rzK物理好资源网(原物理ok网)

A.(-9):4:(-36) B.9:4:36rzK物理好资源网(原物理ok网)

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C.(-3):2:(-6) D.3:2:6rzK物理好资源网(原物理ok网)

答案:ArzK物理好资源网(原物理ok网)

分析:静电力对每个点电荷的合力为零。 根据“三点共线,两大点小,两同异”的公式,可以排除B、D选项。 考虑q2的平衡:r12∶r23=1:2,根据库仑定律,可得q3=4q1; 考虑q1:r12:r13=1:3的平衡高中物理电场,同样可得q3=9q2,即q2=19q3=49q1,所以q1:q2:q3=1:49∶4=9∶4∶36。 考虑电性能后,应为(-9):4:(-36)或9:(-4):36。只有A是正确的。rzK物理好资源网(原物理ok网)

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磁感应rzK物理好资源网(原物理ok网)

1、定义:磁场中垂直于磁场方向的载流直导线所施加的磁场力与电流I与导线长度l的乘积Il的比值称为磁感应强度在载流导线上。rzK物理好资源网(原物理ok网)

2. 定义:rzK物理好资源网(原物理ok网)

3、单位:特斯拉(T),1T=1N/AmrzK物理好资源网(原物理ok网)

4、磁感应强度是矢量,其方向就是相应磁场的方向。rzK物理好资源网(原物理ok网)

5、物理意义:磁感应强度是反映磁场本身机械特性的物理量,与直通电导线的电流强度或导线长度等因素无关。rzK物理好资源网(原物理ok网)

6、磁感应强度的大小可用磁感应线的密度来表示。 规定垂直于磁场方向的1m2面积内的磁感应线数量与该处的磁感应强度一致。rzK物理好资源网(原物理ok网)

7、磁场均匀rzK物理好资源网(原物理ok网)

(1)磁感应强度大小和方向处处相等的磁场称为均匀磁场。rzK物理好资源网(原物理ok网)

(2)均匀磁场的磁力线是一组均匀且平行的直线。rzK物理好资源网(原物理ok网)

磁通量rzK物理好资源网(原物理ok网)

1、定义:磁感应强度B与面积S的乘积称为通过该表面的磁通量。rzK物理好资源网(原物理ok网)

2、定义公式: φ=BS(B与S互相垂直) φ=BScosθ(θ为B与S夹角)rzK物理好资源网(原物理ok网)

3.单位:韦伯(Wb)rzK物理好资源网(原物理ok网)

4、物理意义:表示磁场中通过某一表面的磁感应线的数量。rzK物理好资源网(原物理ok网)

5.B=φ/S,所以磁感应强度也称为磁通密度。rzK物理好资源网(原物理ok网)

安培力rzK物理好资源网(原物理ok网)

1.磁场对电流施加的力称为安培力rzK物理好资源网(原物理ok网)

2、安培力大小rzK物理好资源网(原物理ok网)

安培力的大小等于电流I、导线长度L、磁感应强度B和I、B夹角的正弦sinθ的乘积,即F=θ。rzK物理好资源网(原物理ok网)

注:该公式仅适用于均匀磁场。rzK物理好资源网(原物理ok网)

3. 安培力的方向rzK物理好资源网(原物理ok网)

安培力的方向可以使用左手定则确定。rzK物理好资源网(原物理ok网)

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