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你应该知道的A-level物理电场知识

【丰老师】  2020-01-22 发布


很多同学会选择A-level物理作为考试科目,但是,A-level物理也有很多知识点需要掌握,其中比较重要的就是电,电里面又分为很多细碎的小点。下面为大家介绍的是A-level物理学习之电场的知识点,希望对大家有所帮助。


一、电场强度和点电荷的电场Ⅱ

1. 电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放入一个检验电荷 ,它所受到的电场力 跟它所带电量的比值叫做这个位置上的电场强度,定义式是 ,场强是矢量,规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向,负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。(E:电场强度(N/C),是矢量,q:检验电荷的电量(C))

2. 电场强度的大小,方向是由电场本身决定的,是客观存在的,与放不放检验电荷,以及放入检验电荷的正、负电量的多少均无关,既不能认为与成正比,也不能认为与成反比。

3. 点电荷场强的计算式 ( r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量(C))


二、电势能和电势等势面

1. 电势能由电荷在电场中的相对位置决定的能量叫电势能。

2. 电势能具有相对性,通常取无穷远处或大地为电势能和零点。

3. 由于电势能具有相对性,所以实际的应用意义并不大。而经常应用的是电势能的变化。电场力对电荷做功,电荷的电势能减速少,电荷克服电场力做功,电荷的电势能增加,电势能变化的数值等于电场力对电荷做功的数值,这常是判断电荷电势能如何变化的依据。电场力对电荷做功的计算公式,适用于任何电场。电场力做功与路径无关,由起始和终了位置的电势差决定。

4. 电势是描述电场的能的性质的物理量

在电场中某位置放一个检验电荷 ,若它具有的电势能为 ,则比值叫做该位置的电势。

电势也具有相对性,通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势(对同一电场,电势能及电势的零点选取是一致的)这样选取零电势点之后,可以得出正电荷形成的电场中各点的电势均为正值,负电荷形成的电场中各点的电势均为负值。

电势相等的点组成的面叫等势面。

等势面的特点:

(a)等势面上各点的电势相等,在等势面上移动电荷电场力不做功。

(b)等势面一定跟电场线垂直,而且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。

(c)规定:画等势面(或线)时,相邻的两等势面(或线)间的电势差相等。这样,在等势面(线)密处场强较大,等势面(线)疏处场强小。


三、电势差

电场中两点的电势之差叫电势差,依教材要求,电势差都取绝对值,知道了电势差的绝对值,要比较哪个点的电势高,需根据电场力对电荷做功的正负判断,或者是由这两点在电场线上的位置判断。


四、匀强电场中电势差和电场强度的关系

1. 场强方向处处相同,场强大小处处相等的区域称为匀强电场,匀强电场中的电场线是等距的平行线,平行正对的两金属板带等量异种电荷后,在两极之间除边缘外就是匀强电场。

2. 在匀强电场中电势差与场强之间的关系是 ,公式中的 是沿场强方向上的距离(m)。

3. 在匀强电场中平行线段上的电势差与线段长度成正比