高中物理：电场知识归纳及例题讲解(2)

　　8．带电粒子在匀强电场中的运动

　　1、电场强度E和电势U仅仅由场本身决定，与是否在场中放入电荷 ，以及放入什么样的检验电荷无关。

　　而电场力F和电势能 两个量，不仅与电场有关，还与放入场中的检验电荷有关。

　　所以E和U属于电场，而 和 属于场和场中的电荷。

　　2、一般情况下，带电粒子在电场中的运动轨迹和电场线并不重合，运动轨迹上的一点的切线方向表示速度方向，电场线上一点的切线方向反映正电荷的受力方向。物体的受力方向和运动方向是有区别的。

　　只有在电场线为直线的电场中，且电荷由静止开始或初速度方向和电场方向一致并只受电场力作用下运动，在这种特殊情况下粒子的运动轨迹才是沿电力线的。如图所示：

　　9．电容器  电容

　　（1）两个彼此绝缘，而又互相靠近的导体，就组成了一个电容器。

　　（2）电容：表示电容器容纳电荷的本领。

　　a 定义式： ，即电容C等于Q与U的比值，不能理解为电容C与Q成正比，与U成反比。一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的，与电容器是否带电及带电多少无关。

　　b 决定因素式：如平行板电容器 （不要求应用此式计算）

　　（3）对于平行板电容器有关的Q、E、U、C的讨论时要注意两种情况：

　　a 保持两板与电源相连，则电容器两极板间的电压U不变

　　b 充电后断开电源，则带电量Q不变

　　（4）电容的定义式：  （定义式）

　　（5）C由电容器本身决定。对平行板电容器来说C取决于： （决定式）

　　（6）电容器所带电量和两极板上电压的变化常见的有两种基本情况：

　　第一种情况：若电容器充电后再将电源断开，则表示电容器的电量Q为一定，此时电容器两极的电势差将随电容的变化而变化。

　　第二种情况：若电容器始终和电源接通，则表示电容器两极板的电压V为一定，此时电容器的电量将随电容的变化而变化。

　　10．电流  电动势Ⅰ

　　（1）形成电流的条件：一是要有自由电荷，二是导体内部存在电场，即导体两端存在电压。

　　（2）电流强度：通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值，叫电流强度： 。

　　（3）电动势：电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。

　　[学习方法--例题讲解]

　　例一：如图所示，一导体球A带有正电荷，当只有它存在时，它在空间P点产生的电场强度的大小为EA，在A球球心与P点连线上有一带负电的点电荷B，当只有它存在时，它在空间P点产生的电场强度的大小为EB，当A、B同时存在时，根据场强叠加原理，P点的场强大小应为 ( 　　)

　　A. EB

　　B. EA+EB

　　C. ｜ EA－EB ｜

　　D. 以上说法都不对

　　分析与解：此题考查了求电场强度的几个公式的适用条件，特别要注意公式F=kQq/r2只适用于点电荷，因为导体球A不能视为点电荷，即引入电荷B后，导体球的电荷分布发生变化，所以P点的电场强度无法确定。

　　正确答案为：D

　　例二：半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q的电荷，另一带电量为+q的点电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷受力为零，现在球壳上挖去半径为r (r<< R)的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受力的大小为 (已知静电力恒量为k)

　　解法一：利用“补偿法”求解。在球壳上挖一小圆孔，相当于圆孔处放一等量异种电荷，电量为 ，因为挖去小孔前受力平衡，所以挖去后受力即为q′与q的库仑力。即，方向由球心指向小孔中心。

　　解法二：本题还可以等效为在挖去一小圆孔的关于球心对称的另一侧放一等量同种电荷q′，对球心处的q产生的电场力，因q′=r2Q/4R2，且它与q是同种电荷，所以，方向仍由球心指向小孔中心。

　　点评：在求解电场强度时，可将研究对象进行分割或补偿，从而使非理想化模型、非对称体转化为对称体，达到简化结构的目的。

相关阅读：

高中物理知识点：“动量守恒”的“条件表述”

高中物理：必修和选修物理知识点汇总

高考物理复习知识点：匀速圆周运动与向心力

高中物理知识总结：力的合成与分解公式