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1、第一章静电场1.两种电荷(正电荷和负电荷）,同种电荷相斥,异种电荷相吸.(除了带异种电荷的物体相互吸引之外，带电体有吸引轻小物体的性质,“轻小物体”可能不带电)、电荷守恒定律、元电荷(e=1.60×10-19C);带电体电荷量是元电荷的整数倍(电荷量是不能连续变化的）。2.库仑定律：F=kq1q2/r2(真空中的点电荷[条件1.两带电体间的距离远大于它们大小;2.两个电荷均匀分布的绝缘小球],静电力常量k＝9.0×109N•m2/C2;方向在它们的连线上)例1:质量均为m的三个带电小球放置在光滑绝缘的水平面上,相邻球间的距离为L,A球带电量
2、qA=+10q；B球带电量qB＝＋q。若在C球上加一个水平向右的恒力F，如图所示，要使三球能始终保持L的间距向右运动，问外力F为多大？C球带电性质是什么？解析:由于A、B两球都带正电,它们互相排斥,C球必须对A、B都吸引,才能保证系统向右加速运动,故C球带负电荷。以三球为整体,设系统加速度为a,则F＝3ma①小球A、B,由牛顿第二定律可知：对A:kqAqC/4L2-kqAqB/L2＝ma②对B:kqAqC/4L2-kqAqB/L2＝ma③联立①、②、③得F＝70kq2/L2。3.电场强度：是描述电场本身的力的性质的物理量，反映电场中某一点的
3、电场性质，其大小表示电场的强弱，由产生电场的场源电荷和点的位置决定，与检验电荷无关。数值上等于单位电荷在该点所受的电场力。E=kQ/r2(只适用点电荷,Q是点电荷的电量，r是源电荷与试探电荷的距离)E=U/d（匀强电场，U为两点间电势差V，d为沿电场线方向的距离m。）E=F/q(E国际单位N/C=V/m是矢量。正电荷在电场中某一点受到的电场力方向就是那一点的电场强度的方向)11例2：如图所示，以O为圆心，r为半径的圆与坐标轴的交点分别为a、b、c、d，空间有与x轴正方向相同的匀强电场E，同时在O点固定一个电荷量为+Q的点电荷，如果把一个带电
4、量为-q的试探电荷放在c点，则恰好平衡，那么匀强电场的场强为多少？a、d两点的实际场强为多少？解析：图示空间有匀强电场和点电荷形成的电场，任何一点的场强都是两个电场在该处场强的合场强。由带电量为-q的试探电荷在c处于平衡可得：kQq/r2=qE匀强电场的场强E=kQ/r2由正点电荷形成的电场场强方向从圆心沿半径方向向外。故在a点场强方向沿x轴正方向；在d点场强方向沿y轴的正方向。在a点两个等大同方向场强的合成，Ea=2kQ/r2在b点两个等大互相垂直的场强的合成，Eb=√2kQ/r2电场线：在电场中画出一系列从正电荷或无穷远处出发到负电荷或
5、无穷远处终止的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，此曲线叫电场线。电场线的特点：①起源于正电荷或无穷远处，终止于负电荷或无穷远处②不闭合、不相交、不间断③疏密反映电场的强弱。密大稀小④不是客观存在的曲线，而是为了形象直观的描述电场而假想的4.电势能：电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能.注意：系统性、相对性电势能的变化与电场力做功的关系WAB=EpA-EpB=－ΔEΦ电势:在电场中某点的电势等于该点相对零电势点的电势差;也等于单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点通常取离场源电荷无限远处或大地的电
6、势为零)时电场力所做的功,电势记作φ,电势是相对的,某点的电势与零电势点的选取有关,沿电场线的方向,电势逐点降低。①电势的相对性。②电势是标量。只有大小、没有方向的物理量。Φ=Ep/q单位:VV=J/C11等势面:电场中电势相等的各点构成的面特点a:在同一等势面的两点间移动电荷，电场力不做功。b:电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。c:电场线总是与等势面垂直。5.电势差:电势差等于电场中两点电势的差值UAB=ΦA-ΦB电场力的功WAB=qUAB=qEd(匀强)=－ΔEΦUAB=WAB/q=Ed=－ΔEΦ/q6.W=Fd=qEd=q
7、UABF=qEUAB=Ed(匀强)例3:如图所示，当带电体A靠近一个绝缘导体B时，由于静电感应，B两端感应出等量异种电荷。将B的左端接地，绝缘导体B带何种电荷？解析:因为导体B处于正电荷所形成的电场中,而正电荷所形成的电场电势处处为正,所以导体B的电势是正的,UB＞U地而负电荷在电场力的作用下总是从低电势向高电势运动,B左端接地,使地球中的负电荷(电子)沿电场线反方向进入高电势B导体的右端与正电荷中和,所以B导体将带负电荷。例4:如图所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹,若电荷是从a处运动到b处,可知:①b
8、处的电场线比a处的电场线密,说明b处的场强大于a处的场强.根据牛顿第二定律,检验电荷在b处的加速度大于在a处的加速度通过同电相斥,异电相吸，判断电荷电性，得知电场线放线②由图可知
