第一讲 电场力的性质(精品)

,物 理,第一讲 电场力的性质,2011届高中物理总复习,一,.,电荷守恒定律,1,、自然界中只存在正负两种电荷量。,2.,元电荷,电子电荷量的绝对值,（基本电荷量）：,e,=,1.60,10,-19,C,所有带电物体的电荷量只能是元电荷的整数倍,（,1,）接触起电,（,2,）摩擦起电,（,3,）感应起电,本质,电子的转移,3,、使物体带电的三种方法：,4.,电荷守恒定律,电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移另一部分,在转移的过程中,电荷的代数和不变,.,这一结论叫做电荷守恒定律,.,5,、两个完全相同的金属球接触带电的规律,（,1,）若带同种电荷，则先相加再平分,（,2,）若带异种电荷，则先中和再平分,二、库仑定律,1,、内容：真空中两个点电荷间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。,其中,k,为静电力常量，,k,=9.010,9,N,m,2,/C,2,2,、公式：,3,、成立条件,真空中（空气中也近似成立），,点电荷。即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。,(,这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，,r,都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心距代替,r,）。,三、电场强度,1,、定义：放入电场中某点的试探电荷所受的电场力,F,跟它的电荷量,q,的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。,（,2,）单位是,V/m,，也可以用,N/C,。,(1),公式：,（,6,）场强,E,是描述电场的力的性质的物理量。,（,3,）这是电场强度的定义式，适用于任何电场。,（,4,）其中的,q,为试探电荷,是电荷量很小的点电荷,(,可正可负,),（,5,）电场强度是矢量，规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。,2,、点电荷周围的场强公式：,其中,Q,是产生该电场的电荷，叫场源电荷。,3,、匀强电场的场强公式：,其中,d,是沿电场线方向上的距离。,5,、电场叠加原理：,电场强度是矢量，当空间的电场是由几个点电荷共同激发的时候，空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和。,四、电场线,物理学中用电场线来形象地描绘电场强度,电场线起源于正电荷（或无穷远处），终止与负电荷（或无穷远处）。,电场线的方向为该点的场强方向，,电场线的疏密表示场强的大小。,电场线互不相交。,电场线不表示电荷在电场中运动的轨迹，只有当线为直线、电荷初速度为零或初速度平行于电场线、只受电场力作用时，运动轨迹才与电场线重合。,匀强电场：在电场中，如果各点的场强处处相同，这样的电场叫做匀强电场。匀强电场中的电场线是间距相等且互相平行的直线。,种常见的电场的电场线：,孤立点电荷周围的电场,等量异种点电荷的电场,等量同种点电荷的电场,匀强电场,点电荷与带电平板,1,A,、,B,是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速从,A,点沿电场线运动到,B,点，其,vt,图象如图甲所示则这电场的电场线分布可能是图乙中的,(),0,v,t,甲,A,A,B,B,A,B,C,A,B,D,A,B,乙,A,2,、两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结，置于场强为,E,的匀强电场中，小球,1,和小球,2,均带正电，电量分别为,q,1,和,q,2,（,q,1,q,2,）。,将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示。若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力,T,为（不计重力及两小球间的库仑力）（）,E,球,1,球,2,A,3,如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电介质小球,A,、,B,，,左边放一带正电的固定球,P,时，两悬线都保持竖直方向。下面说法正确的是 （,）,A,A,球带正电，,B,球带负电，并且,A,球带电荷量较,P,球带电荷量大,B,A,球带正电，,B,球带负电，并且,A,球带电荷量较,P,球带电荷量小,C,A,球带负电,B,球带正电,并且,A,球带电荷量较,P,球带电荷量小,D,A,球带负电，,B,球带正电，并且,A,球带电荷量较,P,球带电荷量大,A,B,P,C,4,在光滑绝缘的水平面上，相距一定的距离放有两个质量分别为,m,和,2,m,的带电小球（可视为质点）,A,和,B,。在,t,1,=0,时，同时将两球无初速释放，此时,A,球的加速度大小为,a,；,经一段时间后，在,t,=,t,2,时，,B,球的加速度大小也变为,a,。,若释放后两球在运动过程中并未接触，且所带电荷量都保持不变，则下列判断正确的是（）,A,两个小球带的是同种电荷,B,两个小球带的是异种电荷,C,t,2,时刻两小球间的距离是,t,1,时刻的 倍,D,t,2,时刻两小球间的距离是,t,1,时刻的 倍,B D,5,如图所示，竖直绝缘墙壁上固定一个带电质点,A,，,A,点正上方的,P,点用绝缘丝线悬挂另一质点,B,A,、,B,两质点因为带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成,角,由于漏电,A,、,B,两质点的带电量缓慢减小，在电荷漏完之前，关于悬线对悬点,P,的拉力,F,1,大小和,A,、,B,间斥力,F,2,大小的变化情况,下面说法中正确的是（,）,A,F,1,保持不变,B,F,1,先变大后变小,C,F,2,保持不变,D,F,2,逐渐减小,B,A,P,A D,解：,B,A,P,画出带电质点,B,的受力图，,mg,F,1,F,2,G,由库仑定律，,A,、,B,两质点的带电量缓慢减小，,F,2,逐渐减小，,角减小,AB,减小,PA,、,PB,均不变。,PAB,G,BF,2,，,PA,、,PB,均不变，所以,F,1,保持不变,07,年天津五区县重点校联考,.10,10,竖直绝缘墙壁的,Q,处有一固定的小球,A,，在,Q,的正上方的,P,点用绝缘丝线悬挂另一小球,B,，,A,、,B,两小球因带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成,角，如图所示。若丝线长度变为原来的一半，同时小球,B,电量减为原来的一半，,A,小球电量不变，则再次稳定后两状态相比，丝线拉力 （,）,A,保持不变,B,减为原来的一半,C,虽然减小，但比原来的一半要大,D,变大,B,A,P,Q,B,解见下页,解：,B,A,P,Q,画出带电质点,B,的受力图，,mg,F,1,F,2,G,PAB,G,BF,2,，,丝线长度变为原来的一半,PB,减为原来的一半，,PA,不变,，,所以,F,1,减为原来的一半，与小球,B,电量及夹角,无关。,A,