大学物理静电场小结

大学物理静电场小结（精选4篇）

大学物理静电场小结 篇1

一、两个基本物理量（场强和电势）

1、电场强度

⑴、试验电荷在电场中不同点所受电场力的大小、方向都可能不同；而在同一点，电场力的大小与试验电荷电量成正比，若试验电荷异号，则所 受电场力的方向相反。我们就用F qF来表示电场中某点的电场强度，用 q E表示，即E

对电场强度的理解：

①反映电场本身性质，与所放电荷无关。

②E的大小为单位电荷在该点所受电场力,E的方向为正电荷所受电场力 的方向。

③单位为N/C或V/m

④电场中空间各点场强的大小和方向都相同称为匀强电场 ⑵、点电荷的电场强度

以点电荷Q所在处为原点O,任取一点P(场点),点O到点P的位矢为r,把试 验电荷q放在P点,有库仑定律可知,所受电场力为：

EF1Q 2q40r⑶常见电场公式

无限大均匀带电板附近电场：

E20

2、电势

⑴、电场中给定的电势能的大小除与电场本身的性质有关外，还与检验电荷 有关，而比值Eqpa0则与电荷的大小和正负无关，它反映了静电场中某给

定点的性质。为此我们用一个物理量-电势来反映这个性质。即V⑵、对电势的几点说明

①单位为伏特V ②通常选取无穷远处或大地为电势零点，则有: VEqp

0EqpEdr

p0 即P点的电势等于场强沿任意路径从P点到无穷远处的线积分。⑶常见电势公式

点电荷电势分布：V

半径为R的均匀带点球面电势分布：Vq40Rq40rq40r

0rR

rR

V二、四定理

1、场强叠加定理

点电荷系所激发的电场中某点处的电场强度等于各个点电荷单独存在时对 该点的电场强度的矢量和。即

EE1E2...En

2、电势叠加定理

V1、V2...Vn 分别为各点电荷单独存在时在P点的电势点电荷系 的电场中，某点的电势等于各点电荷单独 存在时在该点电势的代数和。

3、高斯定理

在真空中的静电场内，通过任意封闭曲面的电通量等于该闭合曲面包围的所 有电荷的代数和除以0

说明：

①高斯定理是反映静电场性质的一条基本定理。

②通过任意闭合曲面的电通量只取决于它所包围的电荷的代数和。

③高斯定理中所说的闭合曲面，通常称为高斯面。

三、静电平衡

1、静电平衡

当一带电体系中的电荷静止不动，从而电场分布不随时间变化时，带电 体系即达到了静电平衡。说明：

①导体的特点是体内存在自由电荷。在电场作用下，自由电荷可以移动，从而改变电荷分布；而电荷分布的改变又影响到电场分布。

②均匀导体的静电平衡条件：体内场强处处为零。③导体是个等势体，导体表面是个等势面。

④导体外靠近其表面的地方场强处处与表面垂直。

2、静电平衡时导体上的电荷分布

在达到静电平衡时，导体内部处处没有净电荷，电荷只分布在导体的表 面。说明：

①在静电平衡状态下，导体表面之外附近空间的场强E与该处导体表面 的面电荷密度的关系为：E

0③表面曲率的影响（孤立导体）表面曲率较大的地方（突出尖锐），较

大；曲率较小的地方（较平坦），较小

3、导体壳

①腔内无带电体

当导体壳内没有其他带电体时，在静电平衡下，导体壳的内表面上处处 没有电荷，电荷只能分布在外表面；空腔内没有电场

②腔内有带电体

当导体壳腔内有其他带电体时，在静电平衡状态下，导体壳的内表面所 带电荷与腔内电荷的代数和为0 ③静电屏蔽

封闭导体壳（不论接地与否）内部的电场不受外电场的影响； 接地封闭导体壳（或金属丝网）外部的场不受壳内电荷的影响。

四、电通量、电容及电场中的能量计算

1、电通量

取电场中任一面元ds，通过此面元的电场线条数即定义为通过这一面元的电 通量 d

①通过任意曲面的电通量为：edeEds

s②对封闭曲面来说，eEds

s 并且，对于封闭曲面，取其外法线矢量为正方向，即穿入为负、穿出为正。

2、电容

①使导体每升高单位电势所需要的电量

②单位：法拉F、F、pF

③电容C是与导体的形状、大小有关的一个常数，与q、V无关

3、电容器

两个带有等量异号电荷的导体所组成的系统。说明：

①电容器的电容与两导体的尺寸、形状、相对位置有关

②通常在电容器两金属极板间夹有一层电介质，也可以就是空气或真空。

电介质会影响电容器的电容。

③平行板电容器C0Sd ④球形电容器 C

4、静电场中的能量

q11 4RARB12①电容器的电能为：WeCU

21②能量密度(单位体积内的电场能量)为:We2E2

五、静电场中的电介质

电介质即绝缘体。电介质内没有可以自由移动的电荷。在电场作用下，电介质中的电荷只能在分子范围内移动

1、电介质的极化

①在电场中，电介质表面上出现电荷分布，由于这些电荷仍束缚在每个分 子中，故称之为束缚电荷或极化电荷。

②无极分子：分子正负电荷中心重合；

有极分子：分子正负电荷中心不重合。

2、极化强度矢量

电偶极子排列的有序程度反映了介质被极化的程度，排列得越有序说明被 极化得越厉害。

①量度了电介质极化状态（极化程度、极化方向）

②单位：C/m

3、电解质极化规律

①对于大多数各向同性介质，有：P0E 其中为极化率，与电介 质的种类有关

4、有电介质时的高斯定理

定义r1为相对电容率，r0为电容率，定义DEr0E为 电位移矢量，有：Ddsq

ss02

六、应用

1、尖端放电：导体尖端附近的电场特别强，使空气分子电离，产生放电现 象。

2、负离子发生器

3、静电喷药

4、静电除尘

5、静电复印

6、压电晶体振荡器

大学物理静电场小结 篇2

一、如何审题

审题是解好一道选择题的关键，那么审题应该注意些什么呢?首先要做到逐字逐句地仔细阅读，其次还要在阅读的过程中对一些关键的字词加以特别的关注。

1、已知碳原子的相对原子量为12.000000u，氢原子的相对原子量为1.007825u，中子质量为1.008665u，质子质量为1.007276u，那么6个质子和6个中子结合成一个碳原子核时，与该过程释放的能量相对应的质量亏损是：()

A、0.098940u

B、0.095646u

C、0.087312u

D、以上都不正确

[点评]：在实际的考察中，有许多同学误选了B项。究其根源，答案竟然惊人的一致，几乎所有误选B项的同学都是误把题目中的“6个质子和6个中子结合成一个碳原子核时”看作了“6个质子和6个中子结合成一个碳原子时”而计算失误的。

其实犯错误的同学还有一个疏漏之处，如果本题要求结合成碳原子时的质量亏损，那么题目中给出的“氢原子的相对原子量为1.007825u”这一条件就没有用处了，而物理题目中所表述的条件通常来说都是要在解题的过程中用到的。所以要仔细地、逐字逐句审题，力求做到万无一失。

电子的质量：

1.007825u-1.007276u=0.000549u

对应的质量亏损：Δm=6×1.008665u+6×1.007276u-12.000000u+6×0.000549u

=0.098940u

[答案]：A

2、日光灯中有一个启动器，其中的玻璃泡中装有氖气。启动时，玻璃泡中的氖气会发出红光。这是由于氖原子的：()

A、自由电子周期性运动而产生的

B、外层电子受激发而产生的

C、内层电子受激发而产生的

D、原子核受激发而产生的

[点评]：许多同学在第一次见到这个题目的时候表现得束手无策，究其主要原因就在于审题不明，误入歧途。有的同学认为，题目中提到氖气发光，联想到化学中讲到的氖气属于惰性气体，那么惰性气体发光的机理是什么呢?显然，这个问题的答案是很深奥的，但如果我们仔细审题的话，大家会发现题目中向我们交代了这样一个信息“玻璃泡中的氖气会发出红光”，这就相当于告诉我们氖气发出的是可见光，而可见光的产生机理应该是由氖原子的外层电子受激发而产生的。

由此可见，审题的过程中对于关键字、词的理解和把握往往是解决问题的关键。

[答案]：B

二、如何阅读选项

选项，作为选择题区别于其他题型的一个明显标志，它既是考核同学们学习能力的一种方法，同时也从某一个方面或角度给出了大家一定的提示。所以，我们要阅读好选项，研究好选项，还要利用好选项。

3、下列说法正确的是：()

A、热量不能由低温物体传递到高温物体

B、外界对物体做功，物体的内能必定增加

C、第二类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律

D、不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化

[点评]：这是2004年高考天津卷上的一道考题，从其位于试卷中的位置来看，这应该是一道对于大多数同学来说相对容易的题目，可就是这样一道看似简单的试题，其正答率却并不高。经过统计，选择A项的同学占有相当的比例。那么同学们为什么会误选A呢?有很多选A的同学事后回忆起来说自己根本就没有看D选项，或者只是草草地瞥了一眼D就给出了A选项的答案。我觉得这个问题的产生，主要来源于同学们平时不良的做题习惯，没有将选项看全就急于作答了。

我相信，只要同学们认真地阅读了D项，至少会提出这样的疑问：“A和D好像都正确呀?”此时你再仔细斟酌的话，就应该注意到自己对A项中忽略了“热量不能主动由低温物体传递到高温物体”中的主动二字，因此本题的正确答案为D。

4、在北戴河旅游景点之一的南戴河滑沙场有两个坡度不同的滑道AB和AB′(都可看作斜面)。甲、乙两名旅游者分乘两个滑沙撬从插有红旗的A点由静止出发同时沿AB和AB′滑下，最后都停在水平沙面BC上。设滑沙撬和沙面间的动摩擦因数处处相同，滑沙者保持一定姿势坐在滑沙撬上不动。下列说法中正确的是：()

A、甲在B点的速率等于乙在B′点的速率

B、甲的滑行总路程比乙短

C、甲全部滑行过程的水平位移一定比乙全部滑行过程的水平位移大

D、甲、乙停止滑行后回头看A处的红旗时视线的仰角一定相同

[点评]：本题属于一道力学题目，有的同学在解题时就四个选项所表述的内容分别设定相关的物理量，带入求解并对选项做出相应的判断。这样做当然无可厚非，但在紧张的考试中为自己节约出宝贵的时间是十分重要的。

如果仔细研读选项的话，我们不难发现，除了A项以外，其实B、C、D三项均可表述为一个问题，那就是“甲、乙两名旅游者最终是否会停在同一个点?”明确了这一点，我们就可以大大简化计算了。最终得到结论：甲、乙二人最终会停在同一个点。B、C错而D正确。

静电场全章复习课件 篇3

元电荷e =1.6×10-19C三种起电方式两种电荷电荷守恒起电过程就是电子得失的过程库仑定律KQ1Q2K=9.0 ×109N m2/c2F。r2适用条件：真空中，点电荷静电场力的性质定义：E=F/Q，方向规定为正电荷的受力方向；电场强度点电荷电场：E=KQ/r2；匀强电场：E=U/d对电场的描述：切线表示方向，疏密表示强弱电场线电场线的特点：由正电荷出发到负电荷终止几种常见的电场线例题 静电场电势：φA= φAo=W Ao/q对电场的描述；电势处处相等，但场强不一定相等等势面：等势面特点与电场线垂直能的电势差UAB= φA–φB = W AB/q性质电场力做功与电势差的关系W AB =qUAB电场力做功与电势能变化的关系：W AB =EA-EB电荷在电场中的偏转，示波器轨迹：抛物线，类平抛运动垂直电场线方向做匀速直线运动规律：沿电场线方向做匀加速直线运动电容：C=电容器εS平行板电容器的电容：C=4πkd。QQ=U。U4.电势差(电压)AB两点间的电势差UAB在数值上等于将检验电荷从A点移至B点电场力所作的功WAB与检验电荷电量q的比值（1）（2）UABWABqUAB=A-BUAB可以是正值(UA＞UB)，也可以是负值(UA＜UB)。把电荷q从电场中的A点移到B点，显然电场力做功WAB=q(UA-UB)qUAB。EpWp0电势能电功W12E1E2pEpqEpqUp12U12电势W12U12qW12qU12电势差U12125.等势面：等势面是电场中电势相等的点构成的面。电荷沿等势面移动，电势能不变化，电场力不做功。等势面一定和电场线垂直，电场线的方向是电势降低的方向。电场线本身不能相交，等势面本身也不能相交。点电荷电场的等势面是以点电荷为球心的一族球面；匀强电场的等势面是与电场线垂直的一族平行平面。说明:电势与电场强度在数值上没有必然对应的关系。例如，电势为零的地方电场强度可以不为零(电势为零的地方可任意选取)；电场强度为零的地方电势可以不为零(如两个带同种等电量的点电荷，其连线的中点处电场强度为零，电势却不为零)。电场强度恒定的区域电势有高低不同(如匀强电场)；等势面上的各点，电场强度可以不相同(如点电荷形成的电场的等势面上，各点场强不同)。2.经常遇到的三个问题（1）.比较场强的大小,看电场线的疏密或等势面的疏密。（2）.比较电势的高低，看电场线的方向。电场线的方向是电势降低的方向。（3）.比较同一检验电荷在电场中两点所具有的电势能的多少，看电场力的方向。电场力作正功，检验电荷的电势能减少。3.带电粒子在电场中加速或减速的问题，多应用动能定理、能量守恒定律求解。4.带电粒子在电场中偏转的问题，如带电粒子穿过匀强电场时的偏转问题，多应用牛顿第二定律及运动合成知识求解。（1）.加速度（2）.侧向速度（3）.偏向角（4）.侧向位移 qUamdqULvymdv0qULtg2mdv0qUL2y22mdv0Lytg或tg（5）.侧向位移与偏向角L22q2U2L2Ek（6）.增加的动能22md2v0y

大学物理静电场小结 篇4

静电场

1．（2019·新课标全国Ⅱ卷）静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则

A．运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小

B．在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合C．粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能

D．粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行

2．（2019·新课标全国Ⅲ卷）如图，电荷量分别为q和–q（q>0）的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点。则

A．a点和b点的电势相等

B．a点和b点的电场强度大小相等

C．a点和b点的电场强度方向相同

D．将负电荷从a点移到b点，电势能增加

3．（2019·北京卷）如图所示，a、b两点位于以负点电荷–Q（Q>0）为球心的球面上，c点在球面外，则

A．a点场强的大小比b点大

B．b点场强的大小比c点小

C．a点电势比b点高

D．b点电势比c点低

4．（2019·天津卷）如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为的带电小球，以初速度v从点竖直向上运动，通过点时，速度大小为2v，方向与电场方向相反，则小球从运动到的过程

A．动能增加

B．机械能增加

C．重力势能增加

D．电势能增加

5．（2019·江苏卷）一匀强电场的方向竖直向上，t=0时刻，一带电粒子以一定初速度水平射入该电场，电场力对粒子做功的功率为P，不计粒子重力，则P-t关系图象是

6．（2019·江苏卷）如图所示，ABC为等边三角形，电荷量为+q的点电荷固定在A点．先将一电荷量也为+q的点电荷Q1从无穷远处（电势为0）移到C点，此过程中，电场力做功为-W．再将Q1从C点沿CB移到B点并固定．最后将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点．下列说法正确的有

A．Q1移入之前，C点的电势为

B．Q1从C点移到B点的过程中，所受电场力做的功为0

C．Q2从无穷远处移到C点的过程中，所受电场力做的功为2W

D．Q2在移到C点后的电势能为-4W

7．（2019·浙江选考）等量异种电荷的电场线如图所示，下列表述正确的是

A．a点的电势低于

b点的电势

B．a点的场强大于b点的场强，方向相同

C．将一负电荷从a点移到b点电场力做负功

D．负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能

8．（2019·浙江选考）电荷量为4×10－6

C的小球绝缘固定在A点，质量为0.2

kg、电荷量为－5×10－6

C的小球用绝缘细线悬挂，静止于B点。A、B间距离为30

cm，AB连线与竖直方向夹角为60°。静电力常量为9.0×109

N·m2/C2，小球可视为点电荷。下列图示正确的是

A．

B．

C．

D．

9．（四川省成都市高三一模）如图，竖直平面内有a、b、c三个点，b点在a点正下方，b、c连线水平。现准备将一质量为m、电荷量为q的带正电小球从a点以初动能Ek0抛出。第一次，不加电场，沿水平方向抛出小球，经过c点时，小球动能为5Ek0；第二次，加一方向平行于abc所在平面、场强大小为的匀强电场，沿某一方向抛出小球，小球经过c点时的动能为13Ek0。不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是

A．所加电场的方向水平向左

B．a、b两点之间的距离为

C．b、c两点之间的距离为

D．a、c间的电势差

10．（山西省太原市第五中学高三模拟）如图所示，匀强电场中的六个点A、B、C、D、E、F为正八面体的六个顶点，已知BE中点O的电势为零，A、B、C三点的电势分别为7

V、-1

V、3

V，则E、F两点的电势分别为

A．2

V、-2

V

B．1

V、-3

V

C．1

V、-5

V

D．2

V、-4

V

11．（湖南省怀化市年高三统一模拟）某空间存在一电场，电场中的电势在x轴上的分布如图所示，下列说法正确的是

A．在轴上，从到电场强度方向向左

B．在轴上，从到电场强度先增大后减小

C．把一负电荷沿轴正向从移到，电场力先减小后增大

D．把一负电荷从移到，电场力做负功

12．（北京市101中学三模）一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）

A．

B．

C．

D．

13．（安徽省阜阳市第三中学第二次调研）如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，，已知电场线平行于所在的平面，一个电荷量C的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加了

J，由B移到C的过程中电场力做功

J，为方便计算，设B点电势为0，下列说法正确的是

A．B、C两点的电势差

V

B．A点的电势低于B点的电势

C．负电荷由C点移到A点的过程中，电势能减少

D．该电场的场强为1

14．（广东省高三下学期第一次模拟考试）如图所示，点电荷Q1，Q2固定于边长为L的正三角形的两顶点上，将点电荷Q3（电荷量未知）固定于正三角形的中心，Ql，Q2的电荷量均为＋q。在正三角形第三个顶点上放入另一点电荷Q，且Q的电荷量-q，点电荷Q恰好处于平衡状态。已知静电力常量为k，不计各电荷受到的重力，下列说法正确的是

A．若撤去Q3，则Q将做匀加速直线运动

B．Q3的电荷量为–

C．若不改变Q的电性，仅改变其电荷量，Q将不再受力平衡

D．若将Q1的电荷量改为-q，则Q受到的合力大小为

15．（山东省临沂市高三第三次模拟考试）在竖直向上的匀强电场中，有两个质量相等、带异种电荷的小球A、B（均可视为质点）处在同一水平面上。现将两球以相同的水平速度v0向右抛出，最后落到水平地面上，运动轨迹如图所示，两球之间的静电力和空气阻力均不考虑，则

A．A球带正电，B球带负电

B．A球比B球先落地

C．在下落过程中，A球的电势能减少，B球的电势能增加