高二物理靜電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
高二物理靜電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
靜電場(chǎng)是高二物理課程的重點(diǎn)內(nèi)容。高二同學(xué)需要掌握哪些靜電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)?下面學(xué)習(xí)啦小編為大家整理高二物理靜電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)大家有所幫助!
高二物理靜電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)
1.電荷 電荷守恒定律 點(diǎn)電荷
自然界中只存在正、負(fù)兩中電荷，電荷在它的同圍空間形成電場(chǎng)，電荷間的相互作用力就是通過電場(chǎng)發(fā)生的。電荷的多少叫電量?；倦姾蒭 = 1.6*10^(-19)C。帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍(Q=ne)
使物體帶電也叫起電。使物體帶電的方法有三種：①摩擦起電 ②接觸帶電 ③感應(yīng)起電。
電荷既不能創(chuàng)造，也不能被消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或從的體的這一部分轉(zhuǎn)移到另一個(gè)部分，這叫做電荷守恒定律。
帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對(duì)它們之間相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，這樣的帶電體就可以看做帶電的點(diǎn)，叫做點(diǎn)電荷。
2.庫(kù)侖定律
公式F = KQ1Q2/r^2(真空中靜止的兩個(gè)點(diǎn)電荷)
在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力跟它們的電量的乘積成正比，跟它們間的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上，其中比例常數(shù)K叫靜電力常量，K = 9.0*10^9Nm^2/C^2。(F:點(diǎn)電荷間的作用力(N)， Q1、Q2:兩點(diǎn)電荷的電量(C)，r:兩點(diǎn)電荷間的距離(m)，方向在它們的連線上，作用力與反作用力，同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引)
庫(kù)侖定律的適用條件是(1)真空，(2)點(diǎn)電荷。點(diǎn)電荷是物理中的理想模型。當(dāng)帶電體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于帶電體的線度時(shí)，可以使用庫(kù)侖定律，否則不能使用。
3.靜電場(chǎng) 電場(chǎng)線
為了直觀形象地描述電場(chǎng)中各點(diǎn)的強(qiáng)弱及方向，在電場(chǎng)中畫出一系列曲線，曲線上各點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向，曲線的疏密表示電場(chǎng)的弱度。
電場(chǎng)線的特點(diǎn)：
(1)始于正電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn))，終止負(fù)電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn));
(2)任意兩條電場(chǎng)線都不相交。
電場(chǎng)線只能描述電場(chǎng)的方向及定性地描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱，并不是帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡。帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是由帶電粒子受到的合外力情況和初速度共同決定。
4.電場(chǎng)強(qiáng)度 點(diǎn)電荷的電場(chǎng)
電場(chǎng)的最基本的性質(zhì)之一，是對(duì)放入其中的電荷有電場(chǎng)力的作用。電場(chǎng)的這種性質(zhì)用電場(chǎng)強(qiáng)度來描述。在電場(chǎng)中放入一個(gè)檢驗(yàn)電荷q，它所受到的電場(chǎng)力F跟它所帶電量的比值F/q叫做這個(gè)位置上的電場(chǎng)強(qiáng)度，定義式是E = F/q，E是矢量，規(guī)定正電荷受電場(chǎng)力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向，負(fù)電荷受電場(chǎng)力的方向與該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相反。(E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C)，是矢量，q：檢驗(yàn)電荷的電量(C))
電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小，方向是由電場(chǎng)本身決定的，是客觀存在的，與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)。與放入檢驗(yàn)電荷的正、負(fù)，及帶電量的多少均無(wú)關(guān)，不能認(rèn)為E與F成正比，也不能認(rèn)為E與q成反比。
點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式E = KQ/r^2( r：源電荷到該位置的距離(m)，Q：源電荷的電量(C))
要區(qū)別場(chǎng)強(qiáng)的定義式E = F/q與點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式E = KQ/r^2，前者適用于任何電場(chǎng)，后者只適用于真空(或空氣)中點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)。
5.電勢(shì)能 電勢(shì) 等勢(shì)面
電勢(shì)能由電荷在電場(chǎng)中的相對(duì)位置決定的能量叫電勢(shì)能。
電勢(shì)能具有相對(duì)性，通常取無(wú)窮遠(yuǎn)處或大地為電勢(shì)能和零點(diǎn)。
由于電勢(shì)能具有相對(duì)性，所以實(shí)際的應(yīng)用意義并不大。而經(jīng)常應(yīng)用的是電勢(shì)能的變化。電場(chǎng)力對(duì)電荷做功，電荷的電勢(shì)能減速少，電荷克服電場(chǎng)力做功，電荷的電勢(shì)能增加，電勢(shì)能變化的數(shù)值等于電場(chǎng)力對(duì)電荷做功的數(shù)值，這常是判斷電荷電勢(shì)能如何變化的依據(jù)。電場(chǎng)力對(duì)電荷做功的計(jì)算公式：W = qU，此公式適用于任何電場(chǎng)。電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，由起始和終了位置的電勢(shì)差決定。
電勢(shì)是描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量。在電場(chǎng)中某位置放一個(gè)檢驗(yàn)電荷q，若它具有的電勢(shì)能為ε，則比值ε/q叫做該位置的電勢(shì)。
電勢(shì)也具有相對(duì)性，通常取離電場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為零電勢(shì)(對(duì)同一電場(chǎng)，電勢(shì)能及電勢(shì)的零點(diǎn)選取是一致的)這樣選取零電勢(shì)點(diǎn)之后，可以得出正電荷形成的電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)均為正值，負(fù)電荷形成的電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)均為負(fù)值。
電勢(shì)相等的點(diǎn)組成的面叫等勢(shì)面。等勢(shì)面的特點(diǎn)：
等勢(shì)面上各點(diǎn)的電勢(shì)相等，在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功。
等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直，而且電場(chǎng)線總是由電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面。
規(guī)定：畫等勢(shì)面(或線)時(shí)，相鄰的兩等勢(shì)面(或線)間的電勢(shì)差相等。這樣，在等勢(shì)面(線)密處場(chǎng)強(qiáng)較大，等勢(shì)面(線)疏處場(chǎng)強(qiáng)小。
6.電勢(shì)差
電場(chǎng)中兩點(diǎn)的電勢(shì)之差叫電勢(shì)差，依教材要求，電勢(shì)差都取絕對(duì)值，知道了電勢(shì)差的絕對(duì)值，要比較哪個(gè)點(diǎn)的電勢(shì)高，需根據(jù)電場(chǎng)力對(duì)電荷做功的正負(fù)判斷，或者是由這兩點(diǎn)在電場(chǎng)線上的位置判斷。
7.勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系
場(chǎng)強(qiáng)方向處處相同，場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等的區(qū)域稱為勻強(qiáng)電場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是等距的平行線，平行正對(duì)的兩金屬板帶等量異種電荷后，在兩極之間除邊緣外就是勻強(qiáng)電場(chǎng)。
在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)之間的關(guān)系是U = Ed，公式中的d是沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離(m)。
在勻強(qiáng)電場(chǎng)中平行線段上的電勢(shì)差與線段長(zhǎng)度成正比
以上是學(xué)習(xí)啦小編整理的高二物理靜電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)的全部知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)大家有所幫助!
高二物理靜電場(chǎng)同步練習(xí)
1.下列說法中正確的是( )
A.點(diǎn)電荷就是體積很小的帶電體
B.點(diǎn)電荷就是體積和帶電荷量都很小的帶電體
C.根據(jù)F= kq1q2r2設(shè)想當(dāng)r→0時(shí)得出F→∞
D.靜電力常量的數(shù)值是由實(shí)驗(yàn)得出的
答案：D
解析 由點(diǎn)電荷的概念知，A、B均錯(cuò).當(dāng)兩電荷間距離r→0時(shí)，兩電荷已不能看作點(diǎn)電荷,庫(kù)侖定律不再適用，C錯(cuò).而靜電力常量是由實(shí)驗(yàn)測(cè)出的，故D項(xiàng)正確.0時(shí)，兩電荷已不能看作點(diǎn)電荷，庫(kù)侖定律不再適用，C錯(cuò).而靜電力常量是由實(shí)驗(yàn)測(cè)出的，故D項(xiàng)正確.
2.半徑為R的兩個(gè)較大金屬球放在絕緣桌面上，若兩球都帶等量同種電荷Q時(shí)它們之間的靜電力為F1，兩球帶等量異種電荷Q與-Q時(shí)靜電力為F2，則( )
A.F1>F2
B.F1
C.F1=F2 D.不能確定
答案：B
解析：因?yàn)閮蓚€(gè)金屬球較大，相距較近，電荷間的相互作用力使電荷分布不均勻，故不能簡(jiǎn)單地把兩球看成點(diǎn)電荷.帶同種電荷時(shí)，兩球的電荷在距離較遠(yuǎn)處分布得多一些，帶異種電荷時(shí)，在距離較近處分布得多一些，可見帶同種電荷時(shí)兩球電荷中心間距離大于帶異種電荷時(shí)電荷中心間距離，所以有F1
3.半徑相同的金屬球A、B帶有相等電荷量q，相距一定距離時(shí)，兩球間的庫(kù)侖力為F，今讓第三個(gè)與A、B相同的不帶電的金屬球C先后與A、B接觸，然后再移開，此時(shí)A、B間的相互作用力大小可能是( )
A.F/8 B.F/4 C.3F/8 D.3F/4
答案：AC
解析：A、B間的相互作用力為F，可能是斥力，也可能是引力.若A、B間為斥力，則A、B帶等量同種電荷，經(jīng)C操作后，qA=q/2，qB=3q/4，此時(shí)相互作用力F1=kqAqB/r2=3F/8，C正確，若A、B間為引力，則A、B帶等量異種電荷，設(shè)A帶+q，B帶-q，經(jīng)操作后qA′=q/2，qB′=-q4，則A、B間的相互作用力為F/8，故A選項(xiàng)也正確.
4.如圖1所示，三個(gè)完全相同的金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上.a和c帶正電，b帶負(fù)電，a所帶電荷量的大小比b的小.已知c受到a和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線段中的一條來表示，它應(yīng)是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
答案：B
解析：據(jù)“同電相斥，異電相吸”規(guī)律，確定電荷c受到a和b的庫(kù)侖力方向，考慮a的帶電荷量小于b的帶電荷量，故Fac與Fbc的合力只能為F2，選項(xiàng)B正確.
5.兩個(gè)半徑為R的相同的金屬球，分別帶q和-3q的電荷量.當(dāng)球心相距r=3R放置時(shí)，兩球相互作用力為F.若將兩球接觸后放回原來的位置，則兩球之間的相互作用力( )
A.等于F B.等于13F
C.大于13F D.小于13F
答案：D
解析：當(dāng)兩球接觸后電荷先中和再平分，即兩球的帶電荷量均為-q.原來兩球心相距r=3R，由于電荷之間是引力，當(dāng)將兩球的電荷看成點(diǎn)電荷時(shí)，其點(diǎn)電荷間的距離r1
F=kq•3qr21>k3q2(3R)2=kq23R2
兩球接觸后，再放回原處，當(dāng)將兩球的電荷看成點(diǎn)電荷時(shí)，由于電荷間是斥力，則兩點(diǎn)電荷間的距離r2>r=3R，由庫(kù)侖定律可得F′=kq2r22
6.如圖2所示，三個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2、q3固定在一條直線上，q2與q3間距離為q1與q2間距離的2倍，每個(gè)點(diǎn)電荷所受靜電力的合力均為零，由此可以判定，三個(gè)電荷的電荷量之比q1∶q2∶q3為( )
A.(-9)∶4∶(-36) B.9∶4∶36
C.(-3)∶2∶(-6) D.3∶2∶6
答案：A
解析：每個(gè)點(diǎn)電荷所受靜電力的合力為零，由口訣“三點(diǎn)共線，兩大夾小，兩同夾異”，可排除B、D選項(xiàng).考慮q2的平衡：由r12∶r23=1∶2，據(jù)庫(kù)侖定律得q3=4q1;考慮q1的平衡：r12∶r13=1∶3，同理得q3=9q2，即q2=19q3=49q1，故q1∶q2∶q3=1∶49∶4=9∶4∶36.考慮電性后應(yīng)為(-9)∶4∶(-36)或9∶(-4)∶36.只有A正確.
高二物理知識(shí)點(diǎn)
磁感應(yīng)強(qiáng)度
1.定義：在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電直導(dǎo)線，所受的磁場(chǎng)力跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度l的乘積Il的比值叫做通電導(dǎo)線處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。
2.定義式：
3.單位：特斯拉(T)，1T=1N/A.m
4.磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，其方向就是對(duì)應(yīng)處磁場(chǎng)方向。
5.物理意義：磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映磁場(chǎng)本身力學(xué)性質(zhì)的物理量，與檢驗(yàn)通電直導(dǎo)線的電流強(qiáng)度的大小、導(dǎo)線的長(zhǎng)短等因素?zé)o關(guān)。
6.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可用磁感線的疏密程度來表示，規(guī)定：在垂直于磁場(chǎng)方向的1m2面積上的磁感線條數(shù)跟那里的磁感應(yīng)強(qiáng)度一致。
7.勻強(qiáng)磁場(chǎng)
(1) 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相等的磁場(chǎng)叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)。
(2) 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線是均勻且平行的一組直線。
磁通量
1.定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積S的乘積，叫做穿過這個(gè)面的磁通量。
2.定義式：φ=BS(B與S垂直) φ=BScosθ(θ為B與S之間的夾角)
3.單位：韋伯(Wb)
4.物理意義：表示穿過磁場(chǎng)中某個(gè)面的磁感線條數(shù)。
5.B=φ/S，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度也叫磁通密度。
安培力
1.磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力叫安培力
2.安培力大小
安培力的大小等于電流I、導(dǎo)線長(zhǎng)度L、磁感應(yīng)強(qiáng)度B以及I和B間的夾角的正弦sinθ的乘積，即F=BIlsinθ。
注意：公式只適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)。
3.安培力的方向
安培力的方向可利用左手定則判斷。
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