物理公式电场力

为您服务教育网 http://www.wsbedu.com 高中物理力学和电磁学系统复习之七——电场与磁场

知识梳理

一、电场的基本性质 1．电场力的性质

库仑定律：F=kQ1Q2/r2，电场力：F=qE。

注意电场强度只与源处电荷有关，与检验电荷无关。

电场线形象直观地反映电场的强弱与方向。疏密表示电场的强弱，而切线方向表示电场的方向。

2．电场能的性质

(1)电势与电势差：UAB=W/q，电势高低与零势点选择有关，但电势差与零势点选择无关。

(2)电势的变化规律：沿着场线的方向，电势是逐渐降低的。

(3)电场力做功特点：电场力做功与路径无关，只与初末位置有关。电场力做功，电势能减少；外力克服电场力做功，电势能增加。

3．电容

(1)两个公式：C=Q/U ，C= εrS/4πkd

前者是定义式，后者是平行板电容器的决定式。 (2)平行板内部电场是匀强电场。 二、带电粒子在电场的特点

1．平衡：与其它力一起参与力的合成，合力为零，则物体处于平衡状态。 2．加速运动：初速度与电场平行时。 3．偏转：初速度与电场垂直时。 三、电流与电荷在磁场中受力及运动

1．磁感应强度B=F/IL ，注意磁场产生的两种方式：磁铁产生与电流产生。 2．磁场方向

高中物理公式：电场公式

两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e=1.60*10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍

库仑定律：F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N)，k:静电力常量k=9.0*109N?m2/C2，Q1、Q2:两点电荷的电量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝

电场强度：E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C)，是矢量(电场的叠加原理)，q：检验电荷的电量(C)｝

真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r：源电荷到该位置的距离(m)，Q：源电荷的电量｝

匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB 两点在场强方向的距离(m)｝

电场力：F=qE{F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)｝

电势与电势差：UAB=φA-φB，UAB=W AB/q=-ΔEAB/q

电场力做功：W AB=qUAB=Eqd{W AB:带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，

UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关)，E:匀强电场强度，d:两点沿场强方向的距离

电场

§1.电荷 荷守电定恒律 电

荷

荷与电荷守恒1电电.荷是体的物固有性属它，电与量荷电量(、 )荷电物体的固是有属性它与，荷电(电量)、量电荷是物 的体固有属 性仑(库)的是C什么关 系的是么什关？ 库系仑的是什么关 ？力学中系没有有物量关 系理此与系关似类 ？系与此系类关？ 2.似自界然几有电种荷？荷电间的用作有力什特么自 界然几有种电？荷自然界有几 种荷电点? 3. 一电个性中的宏 个电一性中宏 的观体内物是不含否 有何任电？荷 有何任荷？电

电与荷荷守电恒.4使个物一体电带有些方法哪怎?样知道个一物使一个物 体带电哪有方法?些 使一个物体电有带些哪方法 体是否电？带体 否带电是 ？触起电接、擦起摩电、 接触起、电擦起电、感应摩起 为电么人什们受接然自界只有正、中为 什么们接人自受界然只有正、负中种两电 荷观点的为什么？不三是或种种电荷？四的观点？为什么 是不种三或种四荷电 ？5.述上物使体电的方法带其，本质有相同无 之述上使体物电带的方法 上，述使物体带电方的 法是什么？处？是 么？什

荷电恒定律守电既不能荷造创也不能，灭消，电荷 不既能创，造不也消能灭，能只从一 个体物移转另到个物一，体或者 从一物体转个到移一个物体另 ，从体物

高中物理 选修3-1 鲁科版

第二章 电势能与电势差2.1 电场力做功与电势能

复习回顾功的定义： 力与力方向上位移的乘积。

W F L cos F是物体受到的力，L为物体的位移， 则是力与位移的夹角。

可见，物体 只要在力的 方向上发生 位移，我们 就称该力做 了功。

电场力也是一种力，同理 只要电场中的电荷在电场 力的作用下，在电场力方 向上移动了一段距离，那 么我们也称电场力做了功。那么电场力做功有何特点呢？

一、静电力做功的特点1.将电荷q从A沿直线移至B:B

E

A F q+

M

W = F·|AB| cosθ = q E·|AM|

2.将电荷q从A沿折线移至B:B

E

A q+

F F

M

对AM: 对MB:

W1 = q E ·|AM| W2 = 0

对全程: W = W1 + W2= q E·|AM|

电 场

力

在电场中移动电荷时,电场力做的功与电荷经过的路径 无关,只与电荷的起止位置有关；所有电场均适用。

匀强电场中电场力荷所做的功可表示为：

W=qEd式中：q是移动电荷所带的电量，E为电场强度，d为电荷在 电场力方向上的位移。

如果在非匀强电场中，电场力不是恒力，电 场力所做的功不能用上式计算。

匀强电场

课时作业(十七) [第17讲 电场力的性质]

基础巩固 1．2014·浙江桐乡一中期中下列说法中正确的是( )

A．电场强度反映了电场的力的性质，因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比

F

B．电场中某点的场强等于，但与检验电荷的受力大小及带电荷量无关

qC．电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向 FkQ

D．公式E＝和E＝2对于任何静电场都是适用的

qr

2．2014·吉林实验中学期中将一电荷量为＋Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成

的电场线分布如图K17-1所示，金属球表面的电势处处相等. a、b为电场中的两点，则( )

图K17-1

A．a点的电场强度比b点的大

B．a点的电势比b点的高

C．检验电荷－q在a点的电势能比在b点的大

D．将检验电荷－q从a点移到b点的过程中，电场力做负功

图K17-2

3．如图K17-2所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．若带电粒子在运动过程中只受电场力作用，由此图可知( )

A．带电粒子的电性

B．带电粒子在a、b两点的受力方向

C．带电粒子在a、b两点的加速度何处较大 D．带电粒子在a、b两点

风电综合统计指标计算公式

1、平均风速

平均风速是指统计周期内风机轮毂高度处瞬时风速的平均值。取统计周期内全场风机或场内代表性测风塔的风速平均值，即

1nV??Vi 单位：米/秒（m/s） ni?1式中：

V—统计周期内的风电场平均风速，m/s；

n—统计周期内的全场风机的台数或代表性测风塔的个数；

Vi—统计周期内的单台风机或单个代表性测风塔的平均风速，m/s。

2、平均温度

平均温度是指统计周期内风机轮毂高度处环境温度的平均值，即

1nT??Ti 单位：摄氏度（oC） ni?1式中：

T—统计周期内的风电场平均温度，oC；

n—统计周期内的记录次数；

Ti—统计周期内的第i次记录的温度值，oC。

3、平均空气密度

平均空气密度是指统计周期内风电场所处区域空气密度的平均值，即

- 3 -

??P 单位：千克/立方米(kg/m3) RT式中：

?—统计周期内的风电场平均空气密度，kg/m3；

P—统计

风电综合统计指标计算公式

1、平均风速

平均风速是指统计周期内风机轮毂高度处瞬时风速的平均值。取统计周期内全场风机或场内代表性测风塔的风速平均值，即

1nV??Vi 单位：米/秒（m/s） ni?1式中：

V—统计周期内的风电场平均风速，m/s；

n—统计周期内的全场风机的台数或代表性测风塔的个数；

Vi—统计周期内的单台风机或单个代表性测风塔的平均风速，m/s。

2、平均温度

平均温度是指统计周期内风机轮毂高度处环境温度的平均值，即

1nT??Ti 单位：摄氏度（oC） ni?1式中：

T—统计周期内的风电场平均温度，oC；

n—统计周期内的记录次数；

Ti—统计周期内的第i次记录的温度值，oC。

3、平均空气密度

平均空气密度是指统计周期内风电场所处区域空气密度的平均值，即

- 3 -

??P 单位：千克/立方米(kg/m3) RT式中：

?—统计周期内的风电场平均空气密度，kg/m3；

P—统计

第一章静电场

专题强化练1电场力的性质

一、选择题

1.(2018湖北枝江二中月考,★★☆)真空中两个电性相同的点电荷q1、q2,它们相距较近,保持静止。今释放q2且q2只在q1的库仑力作用下运动,则q2在运动过程中的速度随时间变化规律正确的是()

2.(2019河北保定高三调研,★★☆)某静电场中的电场线方向不确定,分布如图所示,带电粒子在电场中仅受静电力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下说法正确的是()

A.粒子必定带正电荷

B.该静电场一定是孤立正电荷产生的

C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度

D.粒子在M点的速度大于它在N点的速度

3.(2019山东大学附中高二期中,★★☆)在一半径为R的圆周上均匀分布有N个带电小球(可视为质点)无间隙排列,其中A点的小球带电荷量为+3q,其余小球带电荷量为+q,此时圆心O点的电场强度大小为E,现仅撤去A点的小球,则O点的电场强度大小为()

A.E

B.E

2

C.E

3D.E

4

4.(2019湖北黄冈高三调研,★★☆)(多选)如图所示,半径为R的绝缘光滑半圆形槽圆心为O,槽内有两个质量、电荷量都相同的带电小球A和B,其中A小球固定在槽的最低点,当B小球静止时,OB连线与竖直方向成θ角,下列能保持夹角θ不变

1 课时规范练2

2 电场力的性质

基础巩固组

1.(摩擦起电)(2017·贵州思南中学月考)关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )

A.摩擦起电现象使得本来没有电子和质子的物体中创生了电子和质子

B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量同种电荷

C.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电

D.摩擦起电,可能是摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的

,因而电子可以在物体间转移。若一个物体失去电子,其质子数比电子数多,我们说它带正电荷。若一个物体得到电子,其质子数比电子数少,我们说它带负电荷,使物体带电并不是创造出电荷,摩擦起电现象是电子转移,而不是创生,故A 错误;两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷,故B 错误;丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电荷,故C 正确;摩擦起电,是摩擦导致电子从一个物体转移到另一个物体而形成的,故D 错误。

2.(感应起电)

2

如图所示,两个不带电的导体A 和B ,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C 置于A 附近,贴在A 、B 下部的金属箔都张开,( )

A.此时A 带正电,B 带负电

B.此时

武汉理工大学,大学物理上,教育出版社,课件资料

7.2 电场 电场强度

第7章 真空中的静电场

7.2 电场 电场强度

武汉理工大学,大学物理上,教育出版社,课件资料

7.2 电场 电场强度一、电场(Electric Field)

第7章 真空中的静电场

库仑定律给出了两个静止点电荷之间相互作用的定量 关系，但是这个作用是通过什么机制来传递的呢？

历史上的两种观点:

早期：电磁理论是超距作用理论后来：法拉第提出场的概念(1830年) 任何电荷要在它的周围产生电场。 两个电荷之间的相互作用力是通过电场 来进行的。 电场1 电荷1 电荷2 电场2

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7.2 电场 电场强度电场是什么？

第7章 真空中的静电场

场和实物(由基本粒子组成的)一样，具有能 量、动量和质量，是物质存在的两种基本形式。 场

实物

物 质

场和实物的主要区别是： 实物独占一定的空间；

场总是弥漫在一定的空间内，具有可叠加性。3

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7.2 电场 电场强度

第7章 真空中的静电场

静电场：相对于观察者静止的电荷所产生的电场。静电场的基本性质： (1) (2) 对位于其中的带电体有力的作用—— 电场力。 当带电体在电场中移动时，电场