電場力的性質(zhì)51011

/第一節(jié)電場力的性質(zhì)一、元電荷及電荷守恒定律１．元電荷:e表示__＿_(dá)_＿_(dá)____________。2.電荷守恒定律（1）起電方式：、、．（2）帶電實質(zhì):物體帶電的實質(zhì)是.（3）內(nèi)容:電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分;在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量.二、點(diǎn)電荷及庫侖定律１、點(diǎn)電荷:忽略形狀大小和電荷分布狀況的可看成一個點(diǎn)的帶電體，是一種理想化的模型.２．庫侖定律（1)內(nèi)容:中兩個靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力,與它們的成正比，與它們的成反比,作用力的方向在．（２)表達(dá)式:F＝kｅｑ\f(ｑ1q２，r2），式中k＝Ｎ·m2/C2，叫靜電力常量。(3)適用條件：真空中的點(diǎn)電荷．三、電場、電場強(qiáng)度、電場線1．電場：帶電體周圍客觀存在的一種物質(zhì)．2．電場強(qiáng)度（1）意義：描述電場強(qiáng)弱和方向的物理量．（2)定義：放入電場中某點(diǎn)的電荷所受的電場力F跟它的電荷量ｑ的比值.（3)公式:＿_(dá)________＿_(dá)_＿_(dá)_＿＿,單位：＿_(dá)_＿_(dá)____＿或____＿_(dá)__＿＿_(dá)__＿＿_(dá)_.（4）方向:在該點(diǎn)的受力方向，是矢量。（5）決定因素：電場強(qiáng)度決定于電場本身，與q及點(diǎn)電荷受力無關(guān).3．幾種典型電場的電場線分布（１)正點(diǎn)電荷(2）負(fù)點(diǎn)電荷（3）等量同種和異種點(diǎn)電荷的電場（4)勻強(qiáng)電場的電場線分布（５)點(diǎn)電荷與帶電金屬板的電場線的分布比較項目等量同種點(diǎn)電荷等量異種點(diǎn)電荷電場線圖示連線中點(diǎn)O處的場強(qiáng)為_＿_(dá)___＿_(dá)__中垂線上____＿連線上______由O沿中垂線向外場強(qiáng)的變化先后逐漸______關(guān)于Ｏ點(diǎn)對稱的兩點(diǎn)A與A′、B與B′場強(qiáng)的關(guān)系等大、反向＿_(dá)＿_(dá)＿_(dá)_＿＿_(dá)考點(diǎn)一、庫侖定律的理解和應(yīng)用［例１]真空中有兩個完全相同的金屬小球,A球帶qＡ=6.4×１0-１6Ｃ的正電荷，Ｂ球帶ｑB=-3。2×10-16C的負(fù)電荷，均可視為點(diǎn)電荷。求：（１)當(dāng)它們相距為0．8m時，A、B間的庫侖力為多大？(2）若將兩球接觸后再分別放回原處,A、B間的庫侖力又為多大?(3）若將一完全相同的帶點(diǎn)小球C放在A、B兩小球的連線上,使得A、B、C三小球均處于平衡狀態(tài)。則C球應(yīng)放在什么位置？帶電量是多少?考點(diǎn)二、電場強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的場強(qiáng)［例2]如圖所示,正電荷Q放在一勻強(qiáng)電場中,在以Ｑ為圓心,半徑為r的圓周上有a、b、c三點(diǎn),將檢驗電荷q放在a點(diǎn)，它受到的電場力正好為零，則勻強(qiáng)電場的大小和方向如何？b、ｃ兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小和方向如何？考點(diǎn)三、電場線［例３]一負(fù)電荷從電場中A點(diǎn)由靜止釋放,只受電場力作用，沿電場線運(yùn)動到B點(diǎn),它運(yùn)動的v－t圖象如圖所示，則A、B兩點(diǎn)所在區(qū)域的電場線分布情況可能是圖中的（）［例4]在如圖所示的四種電場中，分別標(biāo)記有ａ、ｂ兩點(diǎn)。其中ａ、b兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等、方向相反的是()A.甲圖中與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)B。乙圖中兩等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、ｂ兩點(diǎn)C。丙圖中兩等量同種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)D．丁圖中非勻強(qiáng)電場中的a、b兩點(diǎn)考點(diǎn)四、帶電體的力、電綜合問題[例4]如圖所示，一根長L=1.５m的光滑絕緣細(xì)直桿MN，豎直固定在場強(qiáng)為E＝1。0×１05N/C、與水平方向成θ=30°角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場中.桿的下端M固定一個帶電小球Ａ，電荷量Ｑ=＋4。5×10－6C;另一帶電小球Ｂ穿在桿上可自由滑動,電荷量ｑ＝+1。0×10-6C，質(zhì)量m＝１.0×1０－2kg.現(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放，小球B開始運(yùn)動．(靜電力常量ｋ＝9.0×10９N·ｍ2/Ｃ2,取g=１0m／s2(1)小球B開始運(yùn)動時的加速度為多大？(2）小球B的速度最大時，距M端的高度h1為多大？搖身一變假設(shè)在M端沒有帶電小球Ａ，其它條件不變，則帶電小球Ｂ從N到M做什么運(yùn)動，到達(dá)Ｍ點(diǎn)需要多長時間?在Ｍ點(diǎn)的速度為多大?鞏固練習(xí)：１、（２011·青島模擬)在電場中的某點(diǎn)放一個檢驗電荷，其電荷量為q，受到的電場力為F，則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度為E＝ｅｑ\f(F,q），下列說法正確的是(）Ａ．若移去檢驗電荷，則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度為0B．若檢驗電荷的電荷量變?yōu)?q,則該點(diǎn)的場強(qiáng)變?yōu)?EC.若放置到該點(diǎn)的檢驗電荷變?yōu)椋?q，則場中該點(diǎn)的場強(qiáng)大小不變，但方向相反D。若放置到該點(diǎn)的檢驗電荷變?yōu)?2q,則場中該點(diǎn)的場強(qiáng)大小方向均不變2．（２0１0·廣東高考）如圖是某一點(diǎn)電荷的電場線分布圖,下列表述正確的是()A.a點(diǎn)的電勢高于ｂ點(diǎn)的電勢Ｂ.該點(diǎn)電荷帶負(fù)電Ｃ.a點(diǎn)和b點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向相同D．a(chǎn)點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于ｂ點(diǎn)的電場強(qiáng)度３．(2011全國理綜）。一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，在電場力作用下沿曲線aｂc從a運(yùn)動到c，已知質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的。關(guān)于b點(diǎn)電場強(qiáng)度E的方向,下列圖示中可能正確的是（虛線是曲線在b點(diǎn)的切線）()4.如圖所示，在ａ、ｂ兩點(diǎn)上放置兩個點(diǎn)電荷,它們的電荷量分別為ｑ1、q2,MＮ是連接兩點(diǎn)的直線,P是直線上的一點(diǎn)，下列哪種情況下P點(diǎn)的場強(qiáng)可能為零()Ａ。q1、q2都是正電荷，且q1>q2Ｂ。q1是正電荷,ｑ2是負(fù)電荷，且q１〈｜q2｜C.q1是負(fù)電荷，q2是正電荷，且|q１｜>q2D．q１、q2都是負(fù)電荷，且｜ｑ1|＜|ｑ２|４、如圖所示,帶電小球Ａ、B的電荷分別為ＱＡ、ＱＢ,都用長為Ｌ的絲線懸掛在O點(diǎn).靜止時A、B相距為d。為使平衡時AＢ間距離減為d/2，可采用以下哪些方法（）A。將小球A、B的質(zhì)量都增加到原來的2倍Ｂ．將小球B的質(zhì)量增加到原來的８倍Ｃ.將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半Ｄ.將小球Ａ、B的電荷量都減小到原來的一半，同時將小球Ｂ的質(zhì)量增加到原來的２倍5、如圖所示,ＡC、BD為圓的兩條互相垂直的直徑,圓心為O，將帶有等量電荷q的正、負(fù)點(diǎn)電荷放在圓周上,它們的位置關(guān)于AC對稱。要使圓心Ｏ處的電場強(qiáng)度為零，可在圓周上再放置一個適當(dāng)電荷量的正點(diǎn)電荷＋Q，則該點(diǎn)電荷+Q應(yīng)放在()A.A點(diǎn)B．B點(diǎn)Ｃ．C點(diǎn)D。D點(diǎn)7、(2０11·廣州模擬)如圖所示,圖中實線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運(yùn)動軌跡，ａ、b是軌跡上的兩點(diǎn)，若帶電粒子在運(yùn)動過程中只受到電場力作用，根據(jù)此圖可以作出的正確判斷是（）A。帶電粒子所帶電荷的正、負(fù)B。帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向Ｃ．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度何處較大Ｄ。帶電粒子在ａ、b兩點(diǎn)的速度何處較大８、(201１·泰安模擬)一根長為l的絲線吊著一質(zhì)量為ｍ,帶電荷量為q的小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場中，如圖所示,絲線與豎直方向成37°角，現(xiàn)突然將該電場方向變?yōu)橄蛳虑掖笮〔蛔?不考慮因電場的改變而帶來的其他影響（重力加速度為ｇ),求：（1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大小;(２)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時絲線的拉力。9、（2010·江蘇高考)空間有一