第10章必備知識(shí)清單§1電勢(shì)能和電勢(shì)1、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，但與電荷經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān)。計(jì)算式：W電＝qEd，其中d為帶電體在沿電場(chǎng)方向的位移。2、電勢(shì)能（符號(hào)EP）：電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能，是標(biāo)量3、靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系：靜電力做的功等于電荷電勢(shì)能的減少量，即WAB當(dāng)WAB＞0，則EpA＞EpB，表明電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減??；當(dāng)WAB＜0，則EpA＜EpB，表明電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加。4、電勢(shì)能是相對(duì)的，具體數(shù)值與零勢(shì)能面的選取有關(guān)。通常把電荷在離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)能規(guī)定為0，或把電荷在大地表面的電勢(shì)能規(guī)定為0。5、電勢(shì)能具有系統(tǒng)性，為電荷和對(duì)它作用的電場(chǎng)組成的系統(tǒng)共有。電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于把它從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能面時(shí)靜電力所做的功。選擇不同的零勢(shì)能面，對(duì)于同一個(gè)帶電體在同一點(diǎn)來(lái)說(shuō)電勢(shì)能大小是不相同的。6、電勢(shì)（符號(hào)φ）：電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量之比。定義式：φ=單位：伏特（V），1V＝1J/C。電勢(shì)是標(biāo)量，有正負(fù)，負(fù)電勢(shì)表示該處的電勢(shì)比零電勢(shì)低。7、電勢(shì)具有相對(duì)性，確定某點(diǎn)的電勢(shì)，應(yīng)先規(guī)定電場(chǎng)中某處電勢(shì)為零，通常取大地或無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零。8、沿電場(chǎng)線(xiàn)方向，電勢(shì)降低最快。判斷電勢(shì)高低的基本方法：①沿電場(chǎng)線(xiàn)方向，電勢(shì)越來(lái)越低。②正電荷在電勢(shì)能大的地方電勢(shì)高，負(fù)電荷相反。③靜電力對(duì)正電荷做正功，則電勢(shì)降低。④離帶正電的場(chǎng)源電荷越近的點(diǎn)，電勢(shì)越高。9、在等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，①沿點(diǎn)電荷的連線(xiàn)由正電荷到負(fù)電荷，電勢(shì)逐漸降低。②兩點(diǎn)電荷連線(xiàn)中垂線(xiàn)上，電勢(shì)均相等（若取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0，則中垂線(xiàn)上電勢(shì)處處為0）。10、在等量同種正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，①兩電荷連線(xiàn)上，由正電荷到連線(xiàn)中點(diǎn)O電勢(shì)逐漸降低，且關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)。②兩電荷連線(xiàn)中垂線(xiàn)上，由中點(diǎn)O向兩側(cè)電勢(shì)到無(wú)限遠(yuǎn)電勢(shì)逐漸降低，且關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)。11、在等量同種負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，①兩電荷連線(xiàn)上，由負(fù)電荷到連線(xiàn)中點(diǎn)O電勢(shì)逐漸升高，且關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)。②兩電荷連線(xiàn)中垂線(xiàn)上，由中點(diǎn)O向兩側(cè)電勢(shì)到無(wú)限遠(yuǎn)電勢(shì)逐漸升高，且關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)。§2電勢(shì)差1、電勢(shì)差（即電壓，符號(hào)UAB）：電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)之間的差值。公式：U單位：伏特（V）。電勢(shì)是標(biāo)量，有正負(fù)。若UAB>0，則φA>φ電勢(shì)差與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)。電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，與試探電荷無(wú)關(guān)，由電場(chǎng)本身的性質(zhì)及初、末位置決定。推論：UAC＝UAB＋UBC2、靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系：UAB=WABq，即電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)力做的功與電荷量的比值，適用于加下標(biāo)時(shí)：WAB、q、UAB都有正負(fù)，計(jì)算時(shí)都要帶正負(fù)號(hào)。不加下標(biāo)：將各物理量均取絕對(duì)值代入，然后再由題意分析判斷兩點(diǎn)間的電勢(shì)高低關(guān)系或電場(chǎng)做功的正負(fù)。3、靜電力做功的常用求法：功的定義法：W＝FLcosθ或W＝qELcosθ，適用勻強(qiáng)電場(chǎng)。電勢(shì)差法：WAB＝qUAB，適用于任何電場(chǎng)。電勢(shì)能變化法：WAB＝EPA－EPB，適用于任何電場(chǎng)。動(dòng)能定理：W電+W其他力＝ΔEK，適用于任何電場(chǎng)。4、等勢(shì)面：在電場(chǎng)中，電勢(shì)相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面。勻強(qiáng)電場(chǎng)的等差等勢(shì)線(xiàn)是一組等距平行的直線(xiàn)。點(diǎn)電荷電場(chǎng)的等勢(shì)線(xiàn)是一組同心圓，內(nèi)密外疏。在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)，靜電力不做功。電場(chǎng)線(xiàn)跟等勢(shì)面垂直，且由高電勢(shì)指向低電勢(shì)。兩等勢(shì)面一定不相交。兩個(gè)相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差是相等的，這樣的等勢(shì)面叫做等差等勢(shì)面。等差等勢(shì)面密的地方場(chǎng)強(qiáng)大，等差等勢(shì)面稀疏的地方場(chǎng)強(qiáng)小。§3電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系1、電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)無(wú)直接關(guān)系：電場(chǎng)強(qiáng)度大處電勢(shì)不一定高（低）；電勢(shì)高處電場(chǎng)強(qiáng)度不一定大（小）。電場(chǎng)強(qiáng)度為零處，電勢(shì)不一定為零；電勢(shì)為零處，電場(chǎng)強(qiáng)度不一定為零。2、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小等于兩點(diǎn)間電勢(shì)差與兩點(diǎn)沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向距離的比值。公式：UAB＝Ed或E電場(chǎng)強(qiáng)度的另一個(gè)單位：伏每米（V/m），1V/m=1N/CE=Uabd表明，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向每單位§4電容器的電容1、電容器：兩個(gè)彼此絕緣又相互靠近的導(dǎo)體。作用：儲(chǔ)存電荷。一個(gè)極板帶電量的絕對(duì)值叫做電容器的帶電量，用Q表示。若保持與電源連接，則板間電壓U不變。若斷開(kāi)電源，則極板所帶電量Q不變。2、電容器的充電：使電容器的兩個(gè)極板分別帶上等量的異種電荷的過(guò)程。平行板電容器充電結(jié)束后，兩極板間有與電源相等的電壓；兩極板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)；兩極板間儲(chǔ)存有電場(chǎng)能。2、電容器的放電：已經(jīng)充電的電容器兩極板上的電荷的中和過(guò)程。平行板電容器放電結(jié)束后，兩極板帶電量為0；兩極板間電壓U＝0；兩極板間場(chǎng)強(qiáng)E＝0；兩極板間無(wú)電場(chǎng)能。3、在It圖像中，圖像與坐標(biāo)軸所圍面積表示電荷量。4、電容器的電容（符號(hào)：C）：電容器所帶電量Q與電容器兩極板間電勢(shì)差U的比值。定義式：C單位：法拉（F），1F＝1C/V，1F＝106μF＝1012pF電容的物理意義：描述電容器容納電荷的本領(lǐng)。電容越大，表明在相同電勢(shì)差情況下，電容器所帶的電荷越多。5、擊穿電壓：加在電容器兩極板上的電壓不能超過(guò)某一個(gè)限度，超過(guò)這個(gè)限度，電介質(zhì)將被擊穿，電容器損壞。6、影響平行板電容器的電容C的因素：C=εrS4kπd，其中，k表示靜電力常量，S表示極板的相對(duì)面積，d表示極板間距離，7、對(duì)平行板電容器，①如果電容器始終與電源連接，則U保持不變。d增加，則C減小，Q減小，E減小。S減小，則C減小，Q減小，E不變。②如果電容器始終與電源斷開(kāi)，則Q保持不變。d增加，則C減小，U增加，E不變。S減小，則C減小，U增加，E增加?！?帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1、在加速電場(chǎng)中，利用動(dòng)能定理計(jì)算忽略初速度的帶電粒子的出射速度：Uq=12m由此可知，某粒子加速后的速度只與加速電壓有關(guān)。2、在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，若帶電粒子沿軸線(xiàn)入射，且能飛出，則粒子做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力F電=Eq=Uqd，加速度a=F電m由此可知，初速度相同的帶電粒子，無(wú)論m、q是否相同，只要q/m相同，則偏轉(zhuǎn)距離y和偏轉(zhuǎn)角度θ都相同。（即軌跡重合）。初動(dòng)能相同的帶電粒子，只要q相同，無(wú)論m是否相同，則偏轉(zhuǎn)距離y和偏轉(zhuǎn)角度θ都相同。（即軌跡重合）。3、①帶電的基本粒子（微觀(guān)）：如電子、質(zhì)子、α粒