高三物理電場的公式總結

2024-08-03

高三物理電場的公式總結

　　1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷：(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等于元電荷的整數倍

　　2.庫侖定律：F=Q1Q2/r2(在真空中){F:點電荷間的作用力(N)，:靜電力常量=9.0×109N 2/C2，Q1、Q2:兩點電荷的電量(C)，r:兩點電荷間的距離()，方向在它們的連線上，作用力與反作用力，同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引｝

　　3.電場強度：E=F/q(定義式、計算式){E:電場強度(N/C)，是矢量(電場的疊加原理)，q:檢驗電荷的電量(C)｝

　　4.真空點(源)電荷形成的電場E=Q/r2 {r:源電荷到該位置的距離()，Q:源電荷的電量｝

　　5.勻強電場的場強E=UAB/d {UAB:AB兩點間的電壓(V)，d:AB兩點在場強方向的距離()｝

　　6.電場力：F=qE {F:電場力(N)，q:受到電場力的電荷的電量(C)，E:電場強度(N/C)｝

　　7.電勢與電勢差：UAB=φA-φB，UAB=WAB/q=-ΔEAB/q

　　8.電場力做功：WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功()，q:帶電量(C)，UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關)，E:勻強電場強度，d:兩點沿場強方向的距離()｝

　　9.電勢能：EA=qφA {EA:帶電體在A點的電勢能()，q:電量(C)，φA:A點的電勢(V)｝

　　10.電勢能的變化ΔEAB=EB-EA {帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的差值｝

　　11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB=-WAB=-qUAB (電勢能的增量等于電場力做功的負值)

　　12.電容C=Q/U(定義式，計算式) {C:電容(F)，Q:電量(C)，U:電壓(兩極板電勢差)(V)｝

　　13.平行板電容器的電容C=εS/4πd(S:兩極板正對面積，d:兩極板間的垂直距離，ω：介電常數)

　　14.帶電粒子在電場中的加速(V=0)：W=ΔE或qU=Vt2/2，Vt=(2qU/)1/2

　　15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度V進入勻強電場時的偏轉(不考慮重力作用的情況下)

　　垂直電場方向：勻速直線運動L=Vt(在帶等量異種電荷的平行極板中：E=U/d)

　　平行電場方向：初速度為零的勻加速直線運動d=at2/2，a=F/=qE/

　　注：

　　(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時，電量分配規律：原帶異種電荷的先中和后平分，原帶同種電荷的總量平分;

　　(2)電場線從正電荷出發終止于負電荷，電場線不相交，切線方向為場強方向，電場線密處場強大，順著電場線電勢越來越低，電場線與等勢線垂直;

　　(3)常見電場的電場線分布要求熟記〔見圖[第二冊P98];

　　(4)電場強度(矢量)與電勢(標量)均由電場本身決定，而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負有關;

　　(5)處于靜電平衡導體是個等勢體，表面是個等勢面，導體外表面附近的電場線垂直于導體表面，導體內部合場強為零，導體內部沒有凈電荷，凈電荷只分布于導體外表面;

　　(6)電容單位換算：1F=106μF=1012PF;

　　(7)電子伏(eV)是能量的單位，1eV=1.60×10-19;

　　(8)其它相關內容：靜電屏蔽〔見第二冊P101〕/示波管、示波器及其應用〔見第二冊P114〕等勢面〔見第二冊P105〕。

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