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物理静电场中,场强 电势 电势差 电场强度 等势面 距离 电势能 电场力做功 电场线之间的关系(包括方向)

更新时间:2024-04-28 文章作者:admin3 信息来源:http://wuliok.com 阅读次数:

(1)电场强度的计算方法
①定义公式:E=F/q;适用于任何电场,E与F、q无关,E的方向规定为正电荷受到电场力的方向。
②点电荷场强公式:E=kQ/r²
说明:a. 电场中某点的电场强度的大小与形成电场的电荷电量有关,而与场电荷的电性无关,而电场中各点场强方向由场电荷电性决定。
b. 由定义式知:电场力F=qE,即电荷在电场中所受的电场力的大小由电场和电荷共同决定;电场力的方向由场强方向和电荷电性决定:正电荷受电场力方向与场强方向一致,负电荷受电场力方向与场强方向相反。
c. 如果空间几个电场叠加,则空间某点的电场强度为各电场在该点电场强度的矢量和,应据矢量合成法则——平行四边形定则合成;当各场强方向在同一直线上时,选定正方向后作代数运算合成。
(2)电场力做功的计算方法
①根据电势能的变化与电场力做功的关系计算:电场力做多少功,电势能就减少多少,其它形式的能增加多少。
②应用公式W=qUAB计算。
a. 正负号运算法:
符号规定是:所移动的电荷若为正电荷,q取正值;若为负电荷,q取负值;若移动过程的始点电势φA,高于终点电势φB,UAB取正值;若始点电势φA,低于终点电势φB,UAB取负值。
b. 绝对值运算法:公式中的q和UAB都取绝对值,即公式变为W=│q│·│UAB│。
正、负功判断:当正(或负)电荷从电势较高的点移动到电势较低的点时,是电场力做正功(或电场力做负功);当正(或负)电荷从电势较低的点移到电势较高的点时,是电场力做负功(或电场力做正功)。
(3)电场中电势高低的判断方法
常用的方法有以下三种:
①据电场线的方向:电场线方向由高电势指向低电势。
②将WAB和q带符号代入,据UAB的正负判断A、B两点电势的高低:当UAB>0时,φA>φB;当UAB<0时,φA<φB。
③据电场力做功来判断:正电荷在电场力作用下移动时,电场力做正功,电荷由高电势处移向低电势处;正电荷克服电场力做功,电荷由低电势处移向高电势处,对于负电荷,情况恰好相反。
④根据电势能判断:正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势低处电势能大。
(4)电势能大小的比较
①场电荷判断法
a. 离场正电荷越近,检验正电荷的电势能越大;检验负电荷的电势能越小。
b. 离场负电荷越近,检验正电荷的电势能越小;检验负电荷的电势能越大。
②电场线法
a. 正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大。
b. 负电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小。
③做功判断法
无论正负电荷,电场力做功电势能减少。电场力做正功,正电荷向电势低处运动,负电荷向电势高处运动。
(5)处理平行板电容器内部E、U、Q变化问题的基本思路
要区分两种基本情况:
a. 电容器两板电势差U保持不变;
b. 电容器的带电量Q保持不变。RLy物理好资源网(原物理ok网)

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