高二物理靜電場知識點總結
高二物理靜電場知識點總結
靜電場是高二物理課程的重點內容。高二同學需要掌握哪些靜電場知識點?下面學習啦小編為大家整理高二物理靜電場知識點，希望對大家有所幫助!
高二物理靜電場知識點
1.電荷 電荷守恒定律 點電荷
自然界中只存在正、負兩中電荷，電荷在它的同圍空間形成電場，電荷間的相互作用力就是通過電場發(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感應起電。
電荷既不能創(chuàng)造，也不能被消滅，它只能從一個物體轉移到另一個物體，或從的體的這一部分轉移到另一個部分，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它們之間相互作用力的影響可以忽略不計時，這樣的帶電體就可以看做帶電的點，叫做點電荷。
2.庫侖定律
公式F = KQ1Q2/r^2(真空中靜止的兩個點電荷)
在真空中兩個點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:點電荷間的作用力(N)， Q1、Q2:兩點電荷的電量(C)，r:兩點電荷間的距離(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)
庫侖定律的適用條件是(1)真空，(2)點電荷。點電荷是物理中的理想模型。當帶電體間的距離遠遠大于帶電體的線度時，可以使用庫侖定律，否則不能使用。
3.靜電場 電場線
為了直觀形象地描述電場中各點的強弱及方向，在電場中畫出一系列曲線，曲線上各點的切線方向表示該點的場強方向，曲線的疏密表示電場的弱度。
電場線的特點：
(1)始于正電荷(或無窮遠)，終止負電荷(或無窮遠);
(2)任意兩條電場線都不相交。
電場線只能描述電場的方向及定性地描述電場的強弱，并不是帶電粒子在電場中的運動軌跡。帶電粒子的運動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.電場強度 點電荷的電場
電場的最基本的性質之一，是對放入其中的電荷有電場力的作用。電場的這種性質用電場強度來描述。在電場中放入一個檢驗電荷q，它所受到的電場力F跟它所帶電量的比值F/q叫做這個位置上的電場強度，定義式是E = F/q，E是矢量，規(guī)定正電荷受電場力的方向為該點的場強方向，負電荷受電場力的方向與該點的場強方向相反。(E:電場強度(N/C)，是矢量，q：檢驗電荷的電量(C))
電場強度E的大小，方向是由電場本身決定的，是客觀存在的，與檢驗電荷無關。與放入檢驗電荷的正、負，及帶電量的多少均無關，不能認為E與F成正比，也不能認為E與q成反比。
點電荷場強的計算式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)別場強的定義式E = F/q與點電荷場強的計算式E = KQ/r^2，前者適用于任何電場，后者只適用于真空(或空氣)中點電荷形成的電場。
5.電勢能 電勢 等勢面
電勢能由電荷在電場中的相對位置決定的能量叫電勢能。
電勢能具有相對性，通常取無窮遠處或大地為電勢能和零點。
由于電勢能具有相對性，所以實際的應用意義并不大。而經(jīng)常應用的是電勢能的變化。電場力對電荷做功，電荷的電勢能減速少，電荷克服電場力做功，電荷的電勢能增加，電勢能變化的數(shù)值等于電場力對電荷做功的數(shù)值，這常是判斷電荷電勢能如何變化的依據(jù)。電場力對電荷做功的計算公式：W = qU，此公式適用于任何電場。電場力做功與路徑無關，由起始和終了位置的電勢差決定。
電勢是描述電場的能的性質的物理量。在電場中某位置放一個檢驗電荷q，若它具有的電勢能為ε，則比值ε/q叫做該位置的電勢。
電勢也具有相對性，通常取離電場無窮遠處或大地的電勢為零電勢(對同一電場，電勢能及電勢的零點選取是一致的)這樣選取零電勢點之后，可以得出正電荷形成的電場中各點的電勢均為正值，負電荷形成的電場中各點的電勢均為負值。
電勢相等的點組成的面叫等勢面。等勢面的特點：
等勢面上各點的電勢相等，在等勢面上移動電荷電場力不做功。
等勢面一定跟電場線垂直，而且電場線總是由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面。
規(guī)定：畫等勢面(或線)時，相鄰的兩等勢面(或線)間的電勢差相等。這樣，在等勢面(線)密處場強較大，等勢面(線)疏處場強小。
6.電勢差
電場中兩點的電勢之差叫電勢差，依教材要求，電勢差都取絕對值，知道了電勢差的絕對值，要比較哪個點的電勢高，需根據(jù)電場力對電荷做功的正負判斷，或者是由這兩點在電場線上的位置判斷。
7.勻強電場中電勢差和電場強度的關系
場強方向處處相同，場強大小處處相等的區(qū)域稱為勻強電場，勻強電場中的電場線是等距的平行線，平行正對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電場。
在勻強電場中電勢差與場強之間的關系是U = Ed，公式中的d是沿場強方向上的距離(m)。
在勻強電場中平行線段上的電勢差與線段長度成正比
以上是學習啦小編整理的高二物理靜電場知識點總結的全部知識點，希望對大家有所幫助!
高二物理靜電場同步練習
1.下列說法中正確的是( )
A.點電荷就是體積很小的帶電體
B.點電荷就是體積和帶電荷量都很小的帶電體
C.根據(jù)F= kq1q2r2設想當r→0時得出F→∞
D.靜電力常量的數(shù)值是由實驗得出的
答案：D
解析 由點電荷的概念知，A、B均錯.當兩電荷間距離r→0時，兩電荷已不能看作點電荷,庫侖定律不再適用，C錯.而靜電力常量是由實驗測出的，故D項正確.0時，兩電荷已不能看作點電荷，庫侖定律不再適用，C錯.而靜電力常量是由實驗測出的，故D項正確.
2.半徑為R的兩個較大金屬球放在絕緣桌面上，若兩球都帶等量同種電荷Q時它們之間的靜電力為F1，兩球帶等量異種電荷Q與-Q時靜電力為F2，則( )
A.F1>F2
B.F1
C.F1=F2 D.不能確定
答案：B
解析：因為兩個金屬球較大，相距較近，電荷間的相互作用力使電荷分布不均勻，故不能簡單地把兩球看成點電荷.帶同種電荷時，兩球的電荷在距離較遠處分布得多一些，帶異種電荷時，在距離較近處分布得多一些，可見帶同種電荷時兩球電荷中心間距離大于帶異種電荷時電荷中心間距離，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，兩球間的庫侖力為F，今讓第三個與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選項也正確.
4.如圖1所示，三個完全相同的金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個頂點上.a和c帶正電，b帶負電，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B正確.
5.兩個半徑為R的相同的金屬球，分別帶q和-3q的電荷量.當球心相距r=3R放置時，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，當將兩球的電荷看成點電荷時，其點電荷間的距離r1
F=kq•3qr21>k3q2(3R)2=kq23R2
兩球接觸后，再放回原處，當將兩球的電荷看成點電荷時，由于電荷間是斥力，則兩點電荷間的距離r2>r=3R，由庫侖定律可得F′=kq2r22
6.如圖2所示，三個點電荷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，每個點電荷所受靜電力的合力均為零，由此可以判定，三個電荷的電荷量之比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：每個點電荷所受靜電力的合力為零，由口訣“三點共線，兩大夾小，兩同夾異”，可排除B、D選項.考慮q2的平衡：由r12∶r23=1∶2，據(jù)庫侖定律得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.考慮電性后應為(-9)∶4∶(-36)或9∶(-4)∶36.只有A正確.
高二物理知識點
磁感應強度
1.定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電直導線，所受的磁場力跟電流I和導線長度l的乘積Il的比值叫做通電導線處的磁感應強度。
2.定義式：
3.單位：特斯拉(T)，1T=1N/A.m
4.磁感應強度是矢量，其方向就是對應處磁場方向。
5.物理意義：磁感應強度是反映磁場本身力學性質的物理量，與檢驗通電直導線的電流強度的大小、導線的長短等因素無關。
6.磁感應強度的大小可用磁感線的疏密程度來表示，規(guī)定：在垂直于磁場方向的1m2面積上的磁感線條數(shù)跟那里的磁感應強度一致。
7.勻強磁場
(1) 磁感應強度的大小和方向處處相等的磁場叫勻強磁場。
(2) 勻強磁場的磁感線是均勻且平行的一組直線。
磁通量
1.定義：磁感應強度B與面積S的乘積，叫做穿過這個面的磁通量。
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：表示穿過磁場中某個面的磁感線條數(shù)。
5.B=φ/S，所以磁感應強度也叫磁通密度。
安培力
1.磁場對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、導線長度L、磁感應強度B以及I和B間的夾角的正弦sinθ的乘積，即F=BIlsinθ。
注意：公式只適用于勻強磁場。
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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