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第 1 页电场力的性质 编写:陆凤军【导学目标】 1、理解点电荷、元电荷的概念;掌握库仑定律及其适用范围和简单应用。 2、理解电场、电场强度的概念;知道电场线的特征及典型电场的电场线分布。 【知识要点】 一、一、 电荷电荷1元电荷:电子所带电荷量 e1.60 10-19C,实验表明:所有带电体的电荷量都是 e 的 _,因此_称为元电荷,2点电荷:如果带电体间的距离比它们的大小大得多,以致带电体的_可忽略不计,这样的 带电体可以看成点电荷点电荷是_,实际不存在 二、电荷守恒定律二、电荷守恒定律 1_也叫做起电,物体有三种起电方式,分别是:_;_;_2电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能被消失,它们只能从_转移到 _,或者从_转移到_,电荷的总量保持不变。 三、库仑定律三、库仑定律1库仑定律的内容:真空中两个点电荷间的相互作用力,跟_成正比,跟 _成反比,作用力的方向在_。表达式为:_。2适用条件:库仑定律适用于_。对可以视为点电荷的两个带电体间也可用库 仑定律3关于静电常量 k:k 为静电常量,在国际单位制中,k_ 四、电场、电场强度四、电场、电场强度 1、电场:电荷或带电体周围存在的一种特殊物质。 电场最基本的性质是_ 2电场强度(1)定义和定义式:放入电场中某点的电荷所受_与_的比值,叫电场强度用 _表示其定义式为_(2)矢量性:电场强度是矢量,方向与_(3)注意:E 与检验电荷所受电场力_关,与检验电荷所带电荷量_关电场 强度是由_决定的。 五、电场线及其性质五、电场线及其性质1电场线:在电场中画出的一系列从_到_终止的曲线,曲线上每一点的切 线方向都跟_一致,此曲线叫电场线2电场线的性质(1)电场线是为了形象地描述_而假想的、实际不存在的。(2)电场线的疏密表示该点的_,某点的切线方向表示_它不表示电荷 在电场中的运动轨迹。(3)在静电场中,电场线不中断电场线也不会相交、相切。3常见的几种电荷周围的电场线(见书)六、例题和练习六、例题和练习 1、两个相同的金属小球所带电量不同,小球间相距一定距离时有相互作用的库仑力。如果将它 们相互接触一下,再放到原来的位置,则两金属小球之间库仑力的变化情况是( )第 2 页A、如果相互接触前库仑力是引力,则相互接触后库仑力仍是引力 B、如果相互接触前库仑力是引力,则相互接触后库仑力是斥力 C、如果相互接触前库仑力是斥力,则相互接触后库仑力一定减小 D、如果相互接触前库仑力是斥力,则相互接触后库仑力一定增大2、如图所示,有两个半径相同的金属球 M 和 N,N 被刚性绝缘座固定在水平地面上,M 从 N 的 正上方 H 高处自由落下与 N 作弹性对心正碰,相碰后 M 以碰前的速率反向弹回,不计空气阻力。 在下列情况中 M 弹起后上升的最大高度大于 H 的是( ) AM 和 N 原来带等量同种电荷; BM 和 N 原来带等量异种电荷; CM 原来不带电,N 原来带电; DM 和 N 原来带不等量同种电荷。3、两个半径相同的金属小球,带电量之比为 17,相距为 r,两者相互接触后再放回原来的位 置上,则相互作用力可能为原来的( )4、一半径为 R 的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q 的电荷,另一电量为+q 的点电荷放在球心 O 上, 由于对称性,点电荷所受力的为零,现在球壳上挖去半径为 r(rR)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),方向_5、如图所示,两条曲线中一条是电场线,另一条是带电粒子 P 的运动轨迹,其速度为 V,加速 度为 a,有以下四种说法( )bc 是电场线,de 是轨迹线; bc 是轨迹线,de 是电场线; 此时 P 粒子正在做加速运动; 此时 P 粒子正在做减速运动。 其中正确的是 AB CD6、两带电量分别为 q 和q 的点电荷放在 x 轴上,相距为 L,能正确反映两电荷连线上场强大小 E 与 x 关系的是图( )abcdeVPHMN第 3 页7、如图 3 所示,带电量为+q 的点电荷与均匀带电薄板相距为 2d,点电荷到带电薄板和垂线通过 板的几何中心。若图中 a 点处的电场强度为零,根据对称性,带电薄板在图中 b 点处产生的电场 强度大小为 ,方向 (静电力恒量为 k)8、ab是长为l的均匀带电绝缘细杆,P1、P2是位于ab所在直线上的两点,位置如图所示。ab上 电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1,在P2处的场强大小为E2。则P1、P2处电场强度方向 (填相同或相反) ,大小关系是E2 E1。若将绝缘细杆的右边l/2 截掉并移走(左边l/2 电量、 位置不变) ,则P2处的场强大小为 。9、如图所示,绝缘水平面上静止着两个质量均为m、电荷量均为+Q的物体A和B(A、B均可视 为质点) ,它们间的距离为r,与水平面间的动摩擦因数均为求: (1)物体A受到的摩擦力; (2)如果将物体A的电荷量增至+4Q,则两物体将开始运动,当它们的加速度第一次为零时,物 体A、B各运动了多远的距离?10、在场强为 E 、方向竖直向下的匀强电场中,有两个质量均为 m 的带电小球 A 和 B,电量分别 为+2q 和q,两小球间用长为 l 的绝缘细线连接,并用绝缘细线悬挂在 O 点,如图 1 所示平衡 时,细线对悬点的作用力多大?11、如图 1 所示,在光滑水平面上固定一个小球 A,用一根原长为 l0、由绝缘材料制的轻弹簧把 A 球与另一个小球 B 连接起来,然后让两球带上等量同种电荷 q,这时弹簧的伸长量为 x1,如果 设法使 A、B 两球的电量各减少一半,这时弹簧的伸长量为 x2,则( ) l41l41ab1P2Pbaqddd图 3第 4 页12、如图 1A5,甲、乙两带电小球的质量均为 m,所带电量分别为 q 和一 q,两球间用绝缘 线连接,甲球又用绝缘线悬挂在天花板上,在两球所在空间又有方向向左的匀强电场,电场强度 为 E,平衡时绝缘线都被拉紧,则平衡时的可能位置是图中哪一个? ( ) 13、如图所示,两根长为 的丝线下端各悬挂一质量为 m 的小球 A、B,其电荷量分别是+q 和。lq今在小球所在处加一水平向左的匀强电场,使 AB 间细绝缘线被拉直。若 AB 间细线长也为 ,电l场强度最小为多大?14、一条长为 3L 的丝线穿着两个相同的质量均为 m 的小金属环 A 和 B,将线的两端系于同一点 O 点,如图所示。当金属环带上相同电荷量后,由于环间的静电斥力使丝线构成一等边三角形, 此时两环处于同一水平线上。如果不计环与丝线的摩擦,两环各带多少电荷量?(设环的直径远 小于线长 L) 。15、如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由 AOB 匀速飞过,电子重力不计,则 电子所受另一个力的大小和方向的变化情况是( ) A先变大后变小,方向水平向左; B先变大后变小,方向水平向右; C先变小后变大,方向水平向左; D先变小后变大,方向水平向右。ABOABOEABO
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