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電場綜合
第一章：溫故知新
·電荷：
Ⅰ.電荷：電荷分為兩種：正電荷和負電荷。
Ⅱ.摩擦起電：用絲綢摩擦玻璃棒時，玻璃棒帶正電；而用毛皮摩擦橡膠棒的時候，橡膠棒帶負電。
·帶電物體，電荷之間的性質，驗電器：
Ⅰ.帶電物體的性質：帶電物體可以吸引輕小物體（比如說毛發，紙屑）
Ⅱ.電荷之間的性質：異種電荷之間相互吸引，同種電荷之間相互排斥。
Ⅲ.驗電器和使用：
驗電器：用于檢測物體是否帶電的裝置：
檢驗原理：同種電荷相互排斥
構成：
檢驗辦法：
（1）用帶電物體接觸驗電器小球
（2）觀察驗電器下面鋁箔是否張開以及張開角度的大小
中和：用手按下驗電器小球即可。
第二章：了解新知
·電荷守恒定律，元電荷，起電方式：
電荷守恒定律：對于一個孤立的系統來說，不管發生什么變化，在系統內所有的電荷的代數和永遠保持不變。
元電荷：元電荷指的是單位電荷所帶電的量，單位e=1.6*10^-19C （C for 庫倫）
起電方式：摩擦起電，觸碰起電，感應起電。
摩擦起電：用絲綢摩擦玻璃棒時，玻璃棒帶正電；而用毛皮摩擦橡膠棒的時候，橡膠棒帶負電。（實質：電荷由束縛電子能力弱的地方向束縛電子能力強的地方轉移）
觸碰起電：帶電物體觸碰不帶電的絕緣體時，不帶電物體帶與帶電物體相同的電荷。（實質：自由電子的轉移）
感應起電：不帶電物體靠近帶電物體時，通過不帶電的導體與這個物體接觸，再移走帶電物體的話，那個不帶電物體帶電性相反的相同數量的電荷。（實質：電子的轉移）
·電場力；庫倫定律：
電場力：電場力指的是電荷與電荷之間因為相互作用而產生的力。
庫倫定律和電場力公式，性質：
庫倫定律：兩個電荷之間的相互作用力，等于兩個電荷電荷量和靜電力常量的乘積與距離的平方之比。電場力處于同一方向上，當兩個電荷為異種電荷，則電荷力表現為相互間引力，當兩個電荷為同種電荷，則電荷力表現為相互間的斥力。
公式表示：
·電場強度：
電場強度的定義：
電場強度表示電場的強弱和方向的一種矢量。
電場強度的公式和特殊表現形式（電場強度單位：N/C（牛/庫倫））：
定義式：
點電荷電場：
勻強電場：
·電勢，電勢差，電勢能：
電勢差：電勢差指的是單位電荷由于電勢不同做功多少的量。
公式：
（其中EAB指AB之間的電勢能E，電勢差（電壓）單位伏特（V））
電勢：電勢指單位電荷具有的電勢能的多少。
公式（單位：伏特（V））：
電勢一般的量度：零電勢面一般選取的地方在大地或者無限遠的地方
（注意：電勢有高有低，有正有負。電勢為負的時候，若電荷為正電荷時，具有的電勢能為負，若電荷為負電荷時，具有的電勢能為正，反之亦然；電勢差有正有負，若電勢差為負數，當電荷為正電荷，電子做負功（電勢能增加），若電荷為負電荷，電子做正功（電勢能減小），反之亦然。）
·電場線和等勢面：
電場線：用電場線描述電場強度大小和方向的一種方法。
判斷：當電場線較密的話，當地的電場強度較大，電場線中箭頭所指方向為電場的所示方向。
（實質：模型化方法）
常見的電場線類型：
·等勢面：
等勢面指的是靜電場中電勢相等的各個點所構成的面。
等勢面的性質：電荷沿著等勢面運動的時候，電勢能不變。
常見等勢面及形象表示：
·電場強度與電勢差的關系：
·帶電粒子的運動問題，示波器結構和作用：
Ⅰ.帶電粒子的運動學問題：
加速：由①得②（請同學們試著通過動能定理來解決這個問題）：
①
②
偏轉（類平拋運動的解決思想）：
Ⅱ.示波器結構與作用
示波器的結構：
電子槍：加速，發射電子
偏轉電極：使得電子在電場的作用下發生偏轉（若向上偏轉則必須使得UYY'<0，向左偏轉則UXX'<0）
熒光屏：顯示裝置
·電容，電容器：
·電容的構成：由兩塊導體，中間填充相互絕緣的電介質組成。
·電路表示圖：-| |-
·定義式：（單位：法拉（F））
·電容的原理：
電容器在充電的時候，一對金屬板得到了等量的異種電荷。然后在放電的時候，那些異種電荷得到了中和。
（演示電路實驗現象：接通帶電源電路時（充電），電燈在亮之后亮度逐漸減小，直到熄滅（電容器充電完成），接通無電源電路時（放電時），電燈亮了，但是亮度逐漸減小，直到熄滅（電容器完成放電））
·影響電容的因素：距離，面積，電介質種類
·電容公式：（當電介質為真空時，εr=1）
第三章：突破疑點
通過電場線判斷粒子運動的問題
（例題）如圖所示，A、B、C、D表示的是四種不同電場線，一正電荷在電場中由P向Q做加速運動，其中所受電場力越來越大的是( ?)
A.B.C.D.
這題如何判斷？
首先，這題說的是P向Q做加速運動，其中所受電場力越來越大，由此我們必須要知道，從F=QE可知，當E越大的時候，F越大。也就是說要找電場線變密的圖：
A是勻強電場，B和C的圖體現了電場線變疏，電場強度變小，而C符合選項，所以選C。
答案：C
判斷電子運動問題的方法：
路徑→轉換為帶電場線方向的路徑→解題
·如果說路徑為穿過多條電場線的，建議先把路徑分解，然后解題
·然后，如果說運動方向與電場線方向相同的，正電荷加速，負電荷減速，相反的，正電荷減速，負電荷加速
·然后，如果說電場線沿著越來越密的就加速度越來越大，反之亦然。
跟蹤訓練：
如圖所示是電場中某區域的電場線分布，a、b是電場中的兩點，則( ? )
A.電荷在a點受到電場力方向必定與場強方向一致
B.同一點電荷放在a點受到的電場力比放在b點時受到電場力小
C.正電荷在a點由靜止釋放，在電場力作用下運動的軌跡與電場線一致
D.a點的電場強度較大
答案：D
第四章：點擊難點（電場與力學的綜合問題）
例題：如圖所示，水平光滑絕緣軌道MN的左端有一個固定擋板，軌道所在空間存在400N/C、水平向左的勻強電場．一個質量m＝0.10 kg、帶電荷量q＝5.0×10-5C的滑塊(可視為質點)，從軌道上與擋板相距X1＝0.20 m的P點由靜止釋放，滑塊在電場力作用下向左做勻加速直線運動．當滑塊與擋板碰撞后滑塊沿軌道向右做勻減速直線運動，運動到與擋板相距X2＝0.10 m的Q點，滑塊第一次速度減為零．若滑塊在運動過程中，電荷量始終保持不變，求：
(1)滑塊沿軌道向左做勻加速直線運動的加速度的大小；(2)滑塊從P點運動到擋板處的過程中，電場力所做的功；(3)滑塊第一次與擋板碰撞過程中損失的機械能．
解：
(1)設滑塊沿軌道向左做勻加速運動的加速度為a此過程滑塊所受合外力F=qE=2.0×10-2 N根據牛頓第二定律F＝ma，解得a=0.20m/s2.(2)滑塊從P點運動到擋板處的過程中，電場力所做的功W1=qEx1=4.0×10-3 J.(3)滑塊第一次與擋板碰撞過程中損失的機械能等于滑塊由P點運動到Q點過程中電場力所做的功，即ΔE=qE(x1-x2)=2.0×10-3 J.點評：本題運用功能關系求解分析滑塊與擋板碰撞所損失的機械能，也可以根據動能定理分過程求解．
跟蹤訓練：如圖所示，水平絕緣軌道AB與處于豎直平面內的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接，半圓形軌道的半徑R=0.40m．軌道所在空間存在水平向右的勻強電場，電場強度E=1.0×104N/C．現有一電荷量q=+1.0×10-4C，質量m=0.10kg的帶電體(可視為質點)，在水平軌道上的P點由靜止釋放，已知P點與圓形軌道最低點 B距離s=2.5m．帶電體與水平軌道間的動摩擦因數μ=0.50，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)帶電體運動到圓形軌道的最高點C時，速度的大小？
(2)帶電體第一次經過C點后，落在水平軌道上的位置到B點的距離？
(3)帶電體在軌道上運動對軌道能產生的最大壓力大小？

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