高二物理3-1电学(2)
高二物理3-1电学
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=Eq
3、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○1○2○3○4○5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pF
1pF=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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