高考物理电学知识点汇总(2)
6、电场力做功WAB(1)电场力做功的特点:电场力做功与路径无关,只与初末位置有关,即与初末位置的电势差有关。
(2)表达式:WAB=UABq—带正负号计算(适用于任何电场)WAB=Eqd—d沿电场方向的距离。——匀强电场(3)电场力做功与电势能的关系WAB=-△Ep=EpA-EPB结论:电场力做正功,电势能减少电场力做负功,电势能增加7、等势面:
(1)定义:电势相等的点构成的面。
(2)特点:
1等势面上各点电势相等,在等势面上移动电荷,电场力不做功。
2等势面与电场线垂直3两等势面不相交4等势面的密集程度表示场强的大小:疏弱密强。
5画等势面时,相邻等势面间的电势差相等。
(3)判断电场线上两点间的电势差的大小:靠近场源(场强大)的两间的电势差大于远离场源(场强小)相等距离两点间的电势差。
三、电场力的性质
1、电场的基本性质:电场对放入其中电荷有力的作用。
2、电场强度E(1)定义:电荷在电场中某点受到的电场力F与电荷的带电量q的比值,就叫做该点的电场强度。
(2)定义式:E与F、q无关,只由电场本身决定。
(3)电场强度是矢量:大小:单位电荷受到的电场力。
方向:规定正电荷受力方向,负电荷受力与E的方向相反。
(4)单位:N/C,V/m1N/C=1V/m(5)其他的电场强度公式1点电荷的场强公式:——Q场源电荷2匀强电场场强公式:——d沿电场方向两点间距离(6)场强的叠加:遵循平行四边形法则3、电场线(1)意义:形象直观描述电场强弱和方向理性模型,实际上是不存在的(2)电场线的特点:
1电场线起于正(无穷远),止于(无穷远)负电荷2不封闭,不相交,不相切3沿电场线电势降低,且电势降低最快。一条电场线无法判断场强大小,可以判断电势高低。
4电场线垂直于等势面,静电平衡导体,电场线垂直于导体表面(3)几种特殊电场的电场线四、应用——带电粒子在电场中的运动(平衡问题,加速问题,偏转问题)1、基本粒子不计重力,但不是不计质量,如质子,电子,α粒子,氕,氘,氚带电微粒、带电油滴、带电小球一般情况下都要计算重力。
2、平衡问题:电场力与重力的平衡问题。
mg=Eq3、加速问题(1)由牛顿第二定律解释,带电粒子在电场中加速运动(不计重力),只受电场力Eq,粒子的加速度为a=Eq/m,若两板间距离为d,则(2)由动能定理解释,可见加速的末速度与两板间的距离d无关,只与两板间的电压有关,但是粒子在电场中运动的时间不一样,d越大,飞行时间越长。
3、偏转问题——类平抛运动在垂直电场线的方向:粒子做速度为v0匀速直线运动。
在平行电场线的方向:粒子做初速度为0、加速度为a的匀加速直线运动带电粒子若不计重力,则在竖直方向粒子的加速度带电粒子做类平抛的水平距离,若能飞出电场水平距离为L,若不能飞出电场则水平距离为x带电粒子飞行的时间:t=x/v0=L/v0——————1粒子要能飞出电场则:y≤d/2————————2粒子在竖直方向做匀加速运动:———3粒子在竖直方向的分速度:——————4粒子出电场的速度偏角:——————5由12345可得:
飞行时间:t=L/vO竖直分速度:
侧向偏移量:偏向角:
飞行时间:t=L/vO侧向偏移量:y’=偏向角:
在这种情况下,一束粒子中各种不同的粒子的运动轨迹相同。即不同粒子的侧移量,偏向角都相同,但它们飞越偏转电场的时间不同,此时间与加速电压、粒子电量、质量有关。
如果在上述例子中粒子的重力不能忽略时,只要将加速度a重新求出即可,具体计算过程相同五、电容器及其应用1、电容器充放电过程:(电源给电容器充电)充电过程S-A:电源的电能转化为电容器的电场能放电过程S-B:电容器的电场能转化为其他形式的能2、电容(1)物理意义:表示电容器容纳电荷本领的物理量。
(2)定义:电容器所带电量Q与电容器两极板间电压U的比值就叫做电容器的电容。
(3)定义式:——是定义式不是决定式——是电容的决定式(平行板电容器)
(4)单位:法拉F,微法μF,皮法pF1pF=10-6μF=10-12F
(5)特点
1电容器的带电量Q是指一个极板带电量的绝对值。
2电容器的电容C与Q和U无关,只由电容器本身决定。
3在有关电容器问题的讨论中,经常要用到以下三个公式和3的结论联合使用进行判断4电容器始终与电源相连,则电容器的电压不变。电容器充电完毕,再与电源断开,则电容器的带电量不变。
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