静电场知识点(图表版).doc

第一章 静电场
一、基本公式
物理量
公　式
适 用
备 注

电场强度
E

一切电场
定义式
E与q、F无关

真空点电荷电场
决定式
E与Q、r有关

匀强电场
d：沿场强方向上的距离
电势能 Ep

一切电场
①+q时，φ大Ep大
②-q时，φ大Ep小
电势φ

一切电场
定义式
φ与 Ep、q无关
电势差
UAB

一切电场
字面意义：电势的差

一切电场
物理意义：电场力做功的能力

匀强电场
产生原因：有场强、有距离
d：沿电场方向上的距离
静电力
（电场力）
F

真空两静止点电荷
k=9×109Nm2/C2
同斥异吸

一切电场
①+q时，F与E同向
②-q时，F与E反向
静电力做功
WAB

一切电场
与运动路径无关
① WAB>0, Ep减少
② WAB<0, Ep增加

一切电场

匀强电场
电容C

各种电容
定义式
C与Q、U无关

平行板
电容器
决定式

Eq
mg
v0
二、带电粒子在电场中的运动
（1）平衡问题：静止或匀速直线运动
mg=Eq
（电场力与重力的平衡）

（2）带电粒子在电场中的加速问题：E∥v0 （不计重力）

示 意 图
公 式
方法和适用
U1
v
v0
d

初速度为0时：

（1）（不计重力）
①动能定理：

②牛顿第二定律: a=Eq/m
（2）适用：
匀强、非匀强电场都适用

初速度不为0时：

小结：初速度为0时，可知，v与d无关，只与U1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）带电粒子在电场中的偏转问题： E⊥v0 （不计重力）
L
v0
y
v
v0
vy
θ
θ
U2
d
L/2
处理方法：类平抛运动
①垂直电场线的方向（水平）：
速度为v0匀速直线运动
②平行电场线的方向（竖直）：
初速度为0的匀加速直线运动

在偏转电场中，在竖直方向： 粒子的加速度
设类平抛的水平距离x
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
飞行的时间：　　　　　　　　　　　　①
（从正中央进入）能飞出电场则：y≤d/2　　　　　　　　②
（从边缘进入）能飞出电场则：y≤d
竖直方向：　 匀加速运动　 ③
竖直方向：分速度: 　　　　　　　　 ④
出电场时速度的偏角：　　　　　　　　 ⑤
合速度： ⑥
由①②③④⑤可得：
飞 行 时间：t=L/vO 竖直分速度：
侧向偏移量： 偏向角：

U1
L
v0
y
v
v0
vy
θ
θ
L＇
y＇
U2
（4）带电粒子先在加速电场U1中加速后，再进入偏转电场U2

用：

可求

飞 行 时间：t=L/vO 侧向偏移量：
屏上偏移量：ｙ＇＝ 偏向角：

【小结】
（1）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y，偏向角θ都相同。
（2）飞越偏转电场的时间t不同，此时间与加速电压U1、粒子电量q、质量m有关。

电 场
附1：知识网络

垂直

等势面
电场线

沿着电场线方向电势逐渐降价

电势φ
电场强度E

UAB=Ed
匀强电场

电势差
UAB=φA—φB
静电力
F=Eq

电势能的变化
WAB=EpA—EpB
静电力做功
WAB=qUAB
静电力做功
WAB=FLcosθ

静电力做功
WAB=Eqd
(匀强电场)

①WAB>0，电势能减少
②WAB<0，电势能增加
静电力做功
WAB=qUAB

电势能
Ep =φq

重力场
电 场
重 力：G=mg
电场力：F=qE
高 度：hg
电 势：φ
高度差：△hg=（h1—h2）g
电势差：UAB=φA—φB
重力势能：Ep=mgh
电势能：Ep=φq
重力做功：
WG=mg△h= EP1-EP2 （与路径无关）
静电力做功：
WAB= qUAB= EpA—EpB（与路径无关）
重力做功，重力势能改变
①重力做正功，重力势能就减少
②重力做负功，重力势能就增加
静电力做功，电势能改变
①静电力做正功，电势能减少
②静电力做负功，电势能增加
附1：重力场与电场的比较