(五)带电粒子在电场中的运动:
1、带电粒子在电场中的直线运动:
带电粒子在电场中的运动是电场知识和力学知识的结合,分析方法和力学的分析方法是基本相同的:先受力分析,在分析运动过程,选择恰当的规律解题。
在分析物体受力时,是否考虑重力要依据具体情况来确定:
(1)基本粒子:如电子、质子、离子、粒子等,除有说明或有明确暗示以外一般都忽略不计。
(2)带电颗粒:如尘埃、液滴、小球等,除说明或有明确的暗示以外一般都不能忽略。
2、带电粒子在匀强电场中偏转问题:
(1)若带电粒子仅受电场力作用以初速v垂直进入匀强电场,则作类似平抛运动。分析时一般都是分解为两个方向的分运动来处理。
垂直于电场方向是匀速运动;
沿着电场方向是初速度为零的匀加速运动;
时间相等是两个方向联系的桥梁。
(2)若带电粒子除受电场力作用之外,还受到重力作用或其它恒力作用,则同样要分解成两个不同方向的简单的直线运动来处理。
(四)描述电场能性质:
1、确定电势的方法:(1)利用电势的定义式;
(2)利用电势差公式;
2、电场力做功特点:(1)电场力对移动电荷做功与具体路径无关,仅与初末位置的电势差有关。
3、判断电势能变化的方法:
(1) 利用电场力做功的正负来判断:不管是正电荷还是负电荷,电场力对电荷做正功,电势能总是减小,电场力做负功,电势能总是升高。
(2)利用推断:正电荷在电势越高的地方电势能越大,负电荷在电势越低的地方,电势能越大;
4、判断电势的高低:
(1)设法画出电场线的方向,利用电场线方向判断;
(2)用q(U- U)= W 来判断A、B两点电势高低;
注意:电势正负号是表示大小的。
5、结合运动轨迹分析有关问题:
分析方法:先画出入射点的轨迹曲线,即画出初速度v的方向。再根据轨迹弯
曲的方向,确定电场力的方向,进而利用分析力学的方法来分析其它有关的问题。
(三)、描述电场力性质:
1、场强的表达式:(1)E = 是定义式,适用于任何电场,E与q无关,只取决于电场本身,E的方向规定为正电荷受到的电场力方向。
(2)E = ,仅适用于真空中点电荷Q形成的电场。
(3)E = ,仅适用于匀强电场。其中d是a、b两点的两个等势面的垂直距离。
2、场强的合成:遵守矢量合成的平行四边形法则。
3、电场力:F = qE,F和q、E都有关。
4、电场线:要掌握电场的各种特性,就应熟悉用电场线和等势面描绘电场。给出电场线后,就要能从电场线中了解到电场强度和电势的分布。有了场强和电势,就掌握了这个电场的性质,就可进一步研究电荷在电场中受力与运动、做功与能量变化之间的问题。因此要熟记几个特殊电场的电场线分布和等势线的画法。几个特殊电场是:(1)正、负点电荷形成的电场;
(2)等量异种电荷电场;
(3)等量同种点电荷电场;
(4)匀强电场
(5)点电荷与平行带电体之间电场。
5、静电场电场线的特点:
(1)始于正电荷,终止于负电荷;
(2)不相交、不闭合;
(3)不能穿过处于静电场中处于静电平衡状态的导体;
6、电场线、场强、电势、等势面之间的关系:
(1)电场线与场强的关系:电场线越密的地方表示场强越大,电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向。
(2)电场线与电势的关系:沿着电场线方向电势越来越低;
(3)电场线与等势面的关系:电场线越密的地方,等势面越密,电场线与该处的等势面垂直;
(4)场强与电势的关系:场强的方向是电势降落最快的方向,场强的大小标志着沿着电场线方向电势降落的快慢,场强数值和电势数值无直接关系。
(5)电荷的运动轨迹和电场线的关系:仅在电场线作用下,原来静止的正电荷由高电势点向低电势点移动,负电荷则相反,在特殊条件下,带电粒子的运动轨迹可以和电场线重合。这些特殊条件是:A、电场线是直线;B、带电粒子的初速度为零或初速度方向在同一直线上;C、带电粒子只受电场力作用,以上三点必须同时满足。
(二)、库仑定律结合平衡条件的应用:
(1)确定研究对象:如果相互作用有几个物体时,要根据题意适当选取“整体法”或“隔离法”进行分析,一般是“先整体后隔离”。
(2)对研究对象进行受力分析。
(3)列平衡方程,求解或用平衡条件来进行分析。
(一)、两种电荷、电荷守恒、真空中的库仑定律:
1、系统与外界无电荷交换时,系统的电荷代数和守恒。
2、真空中两个电荷间的作用力即为库仑力。
库仑定律适用的条件:A、真空 ; B、两个都是点电荷(或带电体的大小跟它们间的距离相比可以忽略)
7、电容器、电容、静电的防护与应用。
6、带电粒子在电场中的运动;
5、静电场中的导体、静电感应现象、静电平衡;
4、匀强电场中电势差与电场强度的关系;
3、电势能、电势差、电势、等势面;
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