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文檔簡介

十年上海物理高考題分類匯編-磁場電磁感應(yīng)T(11)

第1章靜電場第01節(jié)電荷及其守恒定律

[知能準(zhǔn)備]

1.自然界中存在兩種電荷,即

2.物體的帶電方式有三種:

(1)摩擦起電:兩個(gè)不同的物體相互摩擦,失去電子的帶電,獲得電子的帶電.

(2)感應(yīng)起電:導(dǎo)體接近(不接觸)帶電體,使導(dǎo)體靠近帶電體一端帶上與帶電體相

的電荷,而另一端帶上與帶電體相的電荷.

(3)接觸起電:不帶電物體接觸另一個(gè)帶電物體,使帶電體上的轉(zhuǎn)移到不帶電的物體

上.完全相同的兩只帶電金屬小球接觸時(shí),電荷量分配規(guī)律:兩球帶異種電荷的先中和后

平均分配;原來兩球帶同種電荷的總電荷量平均分配在兩球上.

3.電荷守恒定律:電荷既不能,只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體;或從物體的一部

分轉(zhuǎn)移到另一部分,在轉(zhuǎn)移的過程中,電荷的總量.

4.元電荷(基本電荷):電子和質(zhì)子所帶等量的異種電荷,電荷量e=1.60X10-19C.

實(shí)驗(yàn)指出,所有帶電體的電荷量或者等于電荷量e,或者是電荷量e的整數(shù)倍.因此,電

荷量e稱為元電荷.電荷量e的數(shù)值最早由美國科學(xué)家用實(shí)驗(yàn)測得的.

5.比荷:帶電粒子的電荷量和質(zhì)量的比值

[同步導(dǎo)學(xué)]

1.物體帶電的過程叫做起電,任何起電方式都是電荷的轉(zhuǎn)移,而不是創(chuàng)造電荷.

2.在同一隔離系統(tǒng)中正、負(fù)電荷量的代數(shù)和總量不變.

例1關(guān)于物體的帶電荷量,以下說法中正確的是()

A.物體所帶的電荷量可以為任意實(shí)數(shù)

B.物體所帶的電荷量只能是某些特定值

C.物體帶電+1.60X10-9C,這是因?yàn)樵撐矬w失去了1.0X1010個(gè)電子

D.物體帶電荷量的最小值為1.6X10-19C

解析:物體帶電的原因是電子的得、失而引起的,物體帶電荷量一定為e的整數(shù)倍,故

A錯(cuò),

B、C、D正確.

如圖1—1—1所示,將帶電棒移近兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體球,

兩個(gè)導(dǎo)體球開始時(shí)互相接觸且對地絕緣,下述幾種方法中能使兩球

都帶電的是()

A.先把兩球分開,再移走棒

B.先移走棒,再把兩球分開

C.先將棒接觸一下其中的一個(gè)球,再把兩球分開

D.棒的帶電荷量不變,兩導(dǎo)體球不能帶電圖1—1一1eq1.761011C/kg..電子

的比荷為mme解析:帶電棒移近導(dǎo)體球但不與導(dǎo)體球接觸,從而使導(dǎo)體球上的電荷重新分

布,甲球左側(cè)感應(yīng)

出正電荷,乙球右側(cè)感應(yīng)出負(fù)電荷,此時(shí)分開甲、乙球,則甲、乙球上分別帶上等量的

異種電荷,故A正確;如果先移走帶電棒,則甲、乙兩球上的電荷又恢復(fù)原狀,則兩球分

開后不顯電性,故B錯(cuò);如果先將棒接觸一下其中的一球,則甲、乙兩球會同時(shí)帶上和棒

同性的電荷,故C正確.可以采用感應(yīng)起電的方法使兩導(dǎo)體球帶電,而使棒的帶電荷量保

持不變,故D錯(cuò)誤.

3.一中性II和一中和II的區(qū)別

一中性II和一中和II反映的是兩個(gè)完全不同的概念.一中性II是指原子或物體所帶的正

電荷和負(fù)電荷在數(shù)量上相等,對外不顯示電性,表現(xiàn)不帶電的狀態(tài).可見,任何不帶電的

物體,實(shí)際上其中都有等量的異種電荷.一中和II是兩個(gè)帶等量(或不等量)的異種電荷

的帶電體相接觸時(shí),由于正、負(fù)電荷間的吸引作用,電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移、抵消(或部分抵

消),最后都達(dá)到中性(或單一的正、負(fù)電性)狀態(tài)的一個(gè)過程.

[同步檢測]

1、一切靜電現(xiàn)象都是由于物體上的時(shí)會帶上電,脫外衣時(shí)也會帶上電等等,這些幾乎

都是由引起的.

()

A.被摩擦過的玻璃棒和硬橡膠棒一定帶上了電荷

B.被摩擦過的玻璃棒和硬橡膠棒一定帶有同種電荷

C.被吸引的輕小物體一定是帶電體

D.被吸引的輕小物體可能不是帶電體

3.如圖1—1—2所示,在帶電+Q的帶電體附近有兩個(gè)相互接觸的金屬導(dǎo)體A和B,均

放在絕緣支座上.若先將+Q移走,再把A、B分開,則A電,B電;若先聘A、B分開,再

移走+Q,則A電,B電.

4.同種電荷相互排斥,在斥力作用下,同種電荷有盡量引,而且在引力作用下有盡量

的趨勢.

5.一個(gè)帶正電的驗(yàn)電器如圖1一1一3所示,

當(dāng)一個(gè)金屬球A靠近驗(yàn)電器上的金屬球B時(shí),驗(yàn)電

器中金屬箔片的張角減小,則()

A.金屬球A可能不帶電

B.金屬球A一定帶正電

C.金屬球A可能帶負(fù)電圖1—1—2

D.金屬球A一定帶負(fù)電

斷()

A.驗(yàn)電器所帶電荷量部分被中和

B.驗(yàn)電器所帶電荷量部分跑掉了

用心愛心專心2.用絲綢摩擦過的玻璃棒和用毛皮摩擦過的硬橡膠棒,都能吸引輕小

物體,這是因?yàn)閳D1—1—36.用毛皮摩擦過的橡膠棒靠近已帶電的驗(yàn)電器時(shí),發(fā)現(xiàn)它的

金屬箔片的張角減小,由此可判C.驗(yàn)電器一定帶正電

D.驗(yàn)電器一定帶負(fù)電

7.以下關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電的說法中正確的是

A.摩擦起電是因?yàn)殡姾傻霓D(zhuǎn)移,感應(yīng)起電是因?yàn)楫a(chǎn)生電荷

B.摩擦起電是因?yàn)楫a(chǎn)生電荷,感應(yīng)起電是因?yàn)殡姾傻霓D(zhuǎn)移

C.摩擦起電的兩摩擦物體必定是絕緣體,而感應(yīng)起電的物體必定是導(dǎo)體

D.不論是摩擦起電還是感應(yīng)起電,都是電荷的轉(zhuǎn)移

8.現(xiàn)有一個(gè)帶負(fù)電的電荷A,和一個(gè)能拆分的導(dǎo)體B,沒有其他的導(dǎo)體可供利用,你如

何能使導(dǎo)體B帶上正電?

9.帶電微粒所帶的電荷量不可能是下列值中的

A.2.4X10-19CB.-6.4X10-19CC.-1.6X10-18CD.4.OX10-17C

10.有三個(gè)相同的絕緣金屬小球A、B、C,其中小球A帶有2.0X10-5C的正電荷,小球

B、C不帶電.現(xiàn)在讓小球C先與球A接觸后取走,再讓小球B與球A接觸后分開,最后讓

小球B與小球C接觸后分開,最終三球的帶電荷量分別為qAqB,qC.

[綜合評價(jià)]

1.對于摩擦起電現(xiàn)象,下列說法中正確的是

A.摩擦起電是用摩擦的方法將其他物質(zhì)變成了電荷

B.摩擦起電是通過摩擦將一個(gè)物體中的電子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體

C.通過摩擦起電的兩個(gè)原來不帶電的物體,一定帶有等量異種電荷

D.通過摩擦起電的兩個(gè)原來不帶電的物體,可能帶有同種電荷

2.如圖1—1—4所示,當(dāng)將帶正電的球C移近不帶電的枕形絕緣金屬導(dǎo)體AB時(shí),枕形

導(dǎo)體上的電荷移動情況是

A.枕形金屬導(dǎo)體上的正電荷向B端移動,負(fù)電荷不移動

B.枕形金屬導(dǎo)體中的帶負(fù)電的電子向A端移動,正電荷不移動

C.枕形金屬導(dǎo)體中的正、負(fù)電荷同時(shí)分別向B端和A端移動

3.關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì),下列說法中正確的是

A.摩擦起電現(xiàn)象說明機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為電能,也說明通過做功可以創(chuàng)造電荷

B.摩擦起電現(xiàn)象說明電荷可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體

C.摩擦起電現(xiàn)象說明電荷可以從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分

D.感應(yīng)起電說明電荷從帶電的物體轉(zhuǎn)移到原來不帶電的物體上去了

4.如圖1—1—5所示,用帶正電的絕緣棒A去靠近原來不帶電的驗(yàn)電器B,

B的金屬箔片張開,這時(shí)金屬箔片帶電;若在帶電棒離開前;用手摸一

下驗(yàn)電

器的小球后離開,然后移開A,這時(shí)B的金屬箔片也能張開,它帶電.圖1—1—5

5.絕緣細(xì)線上端固定,下端懸掛一輕質(zhì)小球a,a的表面鍍有鋁膜.在

用心愛心專心

b

D.枕形金屬導(dǎo)體中的正、負(fù)電荷同時(shí)分別向A端和B端移動圖1—1—4a

AB

?

近旁有一底座絕緣金屬球b,開始時(shí)a、b都不帶電,如圖1—1—6所示,現(xiàn)使b帶電,

則:

A.ab之間不發(fā)生相互作用

B.b將吸引a,吸在一起不放開

C.b立即把a(bǔ)排斥開

D.b先吸引a,接觸后又把a(bǔ)排斥開圖1—1—6

6.5個(gè)元電荷的電荷量是C,16c電荷量等于個(gè)元電荷的電荷量.

7.有兩個(gè)完全相同的帶電絕緣金屬球A、B,分別帶有電荷量QA=6.4X109C,QB=-

3.2X10C,讓兩絕緣金屬小球接觸,在接觸過程中,電子如何轉(zhuǎn)移并轉(zhuǎn)移多少庫侖?此

后,小球A、B各帶電多少庫侖?

8.有三個(gè)相同的絕緣金屬小球A、B、C,其中小球A帶有3X10-3C的正電荷,小球B

帶有-2X10-3C的負(fù)電荷,小球C不帶電.先將小球C與小球A接觸后分開,再招小球B

與小球C接觸然后分開,試求這時(shí)三球的帶電荷量分別為多少?

第一章靜電場

第一節(jié)電荷及其守恒定律

[知能準(zhǔn)備]答案:1.正負(fù)2.(1)正負(fù)(2)異同(3)一部分電荷3.創(chuàng)造消

失保持不變

[同步檢測]答案:1.帶電摩擦2.AD3.不帶不帶負(fù)正4.遠(yuǎn)離靠近5.AC6.C

7.D8.電荷A靠近導(dǎo)體B時(shí),把B先拆分開后把電荷A移走,導(dǎo)體B靠近電荷A的一端帶

正電

9.A10.5X10-6C7.5X10-6C7.5X10-6C

[綜合評價(jià)]答案:l.BC2.B3.B4.正負(fù)5.D6.8X10-19C10207.(1)4.8X10-9C

(2)

1.6X10-9C

1.6X10-9C8.1.5X10-3C-2.5X10-4C-2.5X10-4C

9用心愛心專心

同步導(dǎo)學(xué)第1章靜電場第02節(jié)庫侖定律

[知能準(zhǔn)備]

1.點(diǎn)電荷:無大小、無形狀、且有電荷量的一個(gè)點(diǎn)叫.它是一個(gè)理想化的模型.

2.庫侖定律的內(nèi)容:真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力跟它們電荷量的成正

比,跟它們的距離的成反比,作用力的方向在它們的.

3.庫侖定律的表達(dá)式:F=kqlq2;2r

其中ql、q2表示兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量,r表示它們的距離,k為比例系數(shù),也叫靜電力

常量,k=9.0X109Nm2/C2.

[同步導(dǎo)學(xué)]

1.點(diǎn)電荷是一個(gè)理想化的模型.實(shí)際問題中,只有當(dāng)帶電體間的距離遠(yuǎn)大于它們自身

的線度以至于帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí),帶電體方可視為

點(diǎn)電荷.一個(gè)帶電體能否被視為點(diǎn)電荷,取決于自身的幾何形狀與帶電體之間的距離的比

較,與帶電體的大小無關(guān).

2.庫侖定律的適用范圍:真空中(干燥的空氣也可)的兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用,也

可適用于兩個(gè)均勻帶電的介質(zhì)球,不能用于不能視為點(diǎn)電荷的兩個(gè)導(dǎo)體球.

例1半徑為r的兩個(gè)相同金屬球,兩球心相距為L(L=3r),它們所帶電荷量的絕對值

均為q,則它們之間相互作用的靜電力F

q2q2

A.帶同種電荷時(shí),FVk2B.帶異種電荷時(shí),F>k2LL

q2

C.不論帶何種電荷,F=k2D.以上各項(xiàng)均不正確L

解析:應(yīng)用庫侖定律解題時(shí),首先要明確其條件和各物理量之間的關(guān)系.當(dāng)兩帶電金屬

球靠得較近時(shí),由于同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引,兩球所帶電荷的一中心II偏

離球心,在計(jì)算其靜電力F時(shí),就不能用兩

球心間的距離L來計(jì)算.若兩球帶同種電荷,兩球帶電一中心II之間的距離大于L,如

圖1—2—1(a)所示,

(b)

用心愛心專心

圖1—2—1圖1—2—2

q2

則F<k2,故A選項(xiàng)是對的,同理B選項(xiàng)也是正確的.L

3.庫侖力是矢量.在利用庫侖定律進(jìn)行計(jì)算時(shí),常先用電荷量的絕對值代入公式進(jìn)行

計(jì)算,求得庫侖力的大??;然后根據(jù)同種電荷相斥,異種電荷相吸來確定庫侖力的方向.

4.系統(tǒng)中有多個(gè)點(diǎn)電荷時(shí),任意兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力都遵從庫侖定律,計(jì)算多個(gè)

電荷對某一電荷的作用力應(yīng)先分別計(jì)算每個(gè)電荷對它的庫侖力,然后再用力的平行四邊形

定則求其矢量和.

例2如圖1—2—2所示,三個(gè)完全相同的金屬球a、b、c位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)

上.a和c帶正電,b帶負(fù)電,a所帶電荷量的大小比b的小.已知c受到a和b的靜電力

的合力可用圖中有向線段中的一條來表示,它應(yīng)是

A.FlB.F2C.F3D.F4

解析:根據(jù)一同電相斥、異電相吸II的規(guī)律,確定電荷c受到a和b的庫侖力方向,考

慮a的帶電荷量大于b的帶電荷量,因?yàn)镕b大于Fa,Fb與Fa的合力只能是F2,故選項(xiàng)

B正確.例2兩個(gè)大小相同的小球帶有同種電荷(可看作點(diǎn)電荷),質(zhì)量分別為ml和

m2,帶電荷量分別是ql和q2,用絕緣線懸掛后,因靜電力而使兩懸線張開,分別與鉛垂

線方向成夾角和02,且兩球同處一水平線上,如圖1—2—3所示,若01=02,則下

述結(jié)論正確的是

A.ql■—定等于q2

B.一定滿足ql/ml=q2/m2

C.ml一定等于m2

D.必須同時(shí)滿足ql=q2,ml=m2

圖1—2—3

解析:兩小球處于靜止?fàn)顟B(tài),故可用平衡條件去分析.小球ml受到Fl、F、mlg三個(gè)力

作用,建立水平和豎直方向建立直角坐標(biāo)系如圖1—2—4所示,此時(shí)只需分解F1.由平衡

條件得:kqlq2Flsin102r

Ficos1mlg0

所以tg1kqlq2kqlq2.tg.圖1—2—4同理,對m分析得:22mlgr2m2gr2

因?yàn)?2,所以tg1tg2,所以mlm2.可見,只要ml=m2,不管ql、q2如

何,1

用心愛心專心

都等于2.所以,正確答案是C.

討論:如果1與2的關(guān)系怎樣?如果m2,1與2的關(guān)系又怎樣?(兩

球仍處同一水平線上)因?yàn)閠g1kqlq2kqlq2kqlq2.tg.不管q、q大小如何,兩式

中的是相等的.221mlgr2m2gr2gr2

所以ml>m2時(shí),1<2,ml<m2時(shí),1>2.

5.庫侖定律給出了兩個(gè)點(diǎn)電荷作用力的大小及方向,庫侖力畢竟也是一種力,同樣遵

從力的合成和分解法則,遵從牛頓定律等力學(xué)基本規(guī)律.動能定理,動量守恒定律,共點(diǎn)

力的平衡等力學(xué)知識和方法,在本章中?樣使用.這就是:電學(xué)問題,力學(xué)方法.

例3a、b兩個(gè)點(diǎn)電荷,相距40cm,電荷量分別為ql和q2,且ql=9q2,都是正電

荷;現(xiàn)引入點(diǎn)電荷c,這時(shí)a、b、c三個(gè)電荷都恰好處于平衡狀態(tài).試問:點(diǎn)電荷c的性

質(zhì)是什么?電荷量多大?它放在什么地方?

解析:點(diǎn)電荷c應(yīng)為負(fù)電荷,否則三個(gè)正電荷相互排斥,永遠(yuǎn)不可能平衡.

由于每一個(gè)電荷都受另外兩個(gè)電荷的作用,三個(gè)點(diǎn)電荷只有處在同一條直線上,且c在

a、b之間才有可能都平衡.

設(shè)c與a相距x,則c、b相距(0.4—x),如點(diǎn)電荷c的電荷量為q3,根據(jù)二力平衡原

理可列平衡方程:

a平衡:kq2q3qlq2qlq3qlq3qlq2kk.b平衡:c平衡:=

kkO.42(0.4x)20.42x2x2kq2q3.2(0.4x)

顯見,上述三個(gè)方程實(shí)際上只有兩個(gè)是獨(dú)立的,解這些方程,可得有意義的解:x=

30cm所以c在a、b連線上,與a相距30cm,與b相距10cm.

q3=9111q2ql,即ql:q2:q3=l::(ql,q2為正電荷,q3為負(fù)電荷)1616916

例4有三個(gè)完全相同的金屬球A、B、C,A帶電荷量7Q,B帶電荷量-Q,C不帶電.將

A、B固定,然后讓C反復(fù)與A、B接觸,最后移走C球.問A、B間的相互作用力變?yōu)樵瓉?/p>

的多少倍?用心愛心專心

解析:C球反復(fù)與A、B球接觸,最后三個(gè)球帶相同的電荷量,其電荷量為Q'=

=2Q.

A、B球間原先的相互作用力大小為F=k7Q(Q)3Q1Q27QQk7kQ2/r2.22rr

222A、B球間最后的相互作用力大小為F'=kQ'IQ'2/r2=k2Q2Q/r4kQ/r

即F'=4F/7.

所以:A、B間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼?/7.

點(diǎn)評:此題考查了中和、接觸起電及電荷守恒定律、庫侖定律等內(nèi)容.利用庫侖定律

討論電荷間的相互作用力時(shí),通常不帶電荷的正、負(fù)號,力的方向根據(jù)一同種電荷相互排

斥,異種電荷相互吸引II來判斷.

如圖1—2—5所示.在光滑絕緣的水平面上的A、B兩點(diǎn)分別放置質(zhì)量為m和2m的兩個(gè)

點(diǎn)電荷QA和QB.將兩個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)釋放,已知?jiǎng)傖尫艜r(shí)QA的加速度為a,經(jīng)過一段時(shí)間

后(兩電荷未相遇),QB的加速度也

為a,且此時(shí)QB的速度大小為v,問:

(1)此時(shí)QA的速度和加速度各多大?

圖13—1—5

(2)這段時(shí)間內(nèi)QA和QB構(gòu)成的系統(tǒng)增加了多少動能?

解析:題目雖未說明電荷的電性,但可以肯定的是兩點(diǎn)電荷間的作用力總是等大反向的

(牛頓第三定律).兩點(diǎn)電荷的運(yùn)動是變加速運(yùn)動(加速度增大).對QA和QB構(gòu)成的系統(tǒng)來

說,庫侖力是內(nèi)力,系統(tǒng)水平方向動量是守恒的.

(1)剛釋放時(shí)它們之間的作用力大小為F1,貝ij:Fl=ma.當(dāng)QB的加速度為a時(shí),作

用力大小為F2,則:F2=2ma.此時(shí)QA的加速度a'=F22ma2a.方向與a相

同.mm

設(shè)此時(shí)QA的速度大小為vA,根據(jù)動量守恒定律有:mvA=2mv,解得vA=2v,方向

與v相反.

(2)系統(tǒng)增加的動能Ek=EkA+EkB=121mvA+2mv2=3mv222

6.庫侖定律表明,庫侖力與距離是平方反比定

m2m

律,這與萬有引力定律十分相似,目前尚不清用心愛心專心

楚兩者是否存在內(nèi)在聯(lián)系,但利用這一相似性,借助于類比方法,人們完成了許多問題

的求解.

[同步檢測]

1.下列哪些帶電體可視為點(diǎn)電荷

A.電子和質(zhì)子在任何情況下都可視為點(diǎn)電荷

B.在計(jì)算庫侖力時(shí)均勻帶電的絕緣球體可視為點(diǎn)電荷

C.帶電的細(xì)桿在一定條件下可以視為點(diǎn)電荷

D.帶電的金屬球一定不能視為點(diǎn)電荷

2.對于庫侖定律,下面說法正確的是

A.凡計(jì)算真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷間的相互作用力,就可以使用公式F=k

B.兩個(gè)帶電小球即使相距非常近,也能用庫侖定律

C.相互作用的兩個(gè)點(diǎn)電荷,不論它們的電荷量是否相同,它們之間的庫侖力大小一定

相等

D.當(dāng)兩個(gè)半徑為r的帶電金屬球心相距為4r時(shí),對于它們之間相互作用的靜電力大

小,只取決于它們各自所帶的電荷量

3.兩個(gè)點(diǎn)電荷相距為d,相互作用力大小為F,保持兩點(diǎn)電荷的電荷量不變,改變它們

之間的距離,使之相互作用力大小為4F,則兩點(diǎn)之間的距離應(yīng)是

A.4dB.2dC.d/2D.d/4

4.兩個(gè)直徑為d的帶正電的小球,當(dāng)它們相距100d時(shí)作用力為F,則當(dāng)它們相距為d

時(shí)的作用力為()

A.F/100B.10000FC.100FD.以上結(jié)論都不對

5.兩個(gè)帶正電的小球,放在光滑絕緣的水平板上,相隔一定的距離,若同時(shí)釋放兩

球,它們的加速度之比將

A.保持不變B.先增大后減小C.增大D.減小

6.兩個(gè)放在絕緣架上的相同金屬球相距d,球的半徑比d小得多,分別帶q和3q的電

荷量,相互作用的斥力為3F.現(xiàn)將這兩個(gè)金屬球接觸,然后分開,仍放回原處,則它們的

相互斥力將變?yōu)?/p>

A.0B.FC.3FD.4F

7.如圖1—2—6所示,大小可以不計(jì)的帶有同種電荷的小球A和B互相排斥,

靜止時(shí)兩球位于同一水平面上,絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角分別為a和B盧,且a<

由此可知

A.B球帶電荷量較多

B.B球質(zhì)量較大

C.A球帶電荷量較多

D.兩球接觸后,再靜止下來,兩絕緣線與豎直方向的夾角變?yōu)閍'、0',則仍有

a'<B'8.兩個(gè)質(zhì)量相等的小球,帶電荷量分別為ql和q2,用長均為L

用心愛心專心qlq2;r2圖1—2—6上,靜止時(shí)兩懸線與豎直方向的夾角均為

30°,則小球的質(zhì)量為.9.兩個(gè)形狀完全相同的金屬球A和B,分別帶有電荷量qA=

-7X108c和qB=3X108C,它們之間的吸引力為2義106N.在絕緣條件下讓它們相

接觸,然后把它們又放回原處,則此時(shí)它們之間的靜電力是(填一排斥力II或一吸引

力II),大小是.(小球的大小可忽略不計(jì))

10.如圖1—2—7所示,A、B是帶等量同種電荷的小球,A固定在豎直放置的10cm長

的絕緣支桿上,B平衡于傾角為30。的絕緣光滑斜面上時(shí),恰與A等高,若B的質(zhì)量為

30g,則B帶電荷量是多少?(g取10m/s)

[綜合評價(jià)]圖1—2—71.兩個(gè)帶有等量電荷的銅球,相距較近且位置保持不變,設(shè)它

們帶同種電荷時(shí)的靜電力為F1,它們帶異種電荷時(shí)(電荷量絕對值相同)的靜電力為F2,

則F1和F2的大小關(guān)系為:

A.F1=F2D.Fl>F2C.Fl<F2D.無法比較

2.如圖1一2—8所示,在A點(diǎn)固定一個(gè)正點(diǎn)電荷,在B點(diǎn)固定一負(fù)點(diǎn)電荷,當(dāng)在C點(diǎn)

處放上第三個(gè)電荷q時(shí),電荷q受的合力為F,若將電荷q向B移近一些,則它所受合力

A.增大D.減少C.不變D.增大、減小均有可能.

圖1—2—8

92圖1—2—9C和q2=-18X1093.真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷,電荷量分別為ql=8X10

好能靜止,則這點(diǎn)的位置是

A.a點(diǎn)左側(cè)40cm處B.a點(diǎn)右側(cè)8cm處

C.b點(diǎn)右側(cè)20cm處D.以上都不對.C,兩者固定于相距20cm的a、b兩點(diǎn)上,如圖

1—2—9所示.有一個(gè)點(diǎn)電荷放在a、b連線(或延長線)上某點(diǎn),恰

4.如圖所示,+Q1和-Q2是兩個(gè)可自由移動的電荷,Q2=4Q1.現(xiàn)再取一個(gè)可自由移動的

點(diǎn)電荷Q3放在Q1與Q2連接的直線上,欲使整個(gè)系統(tǒng)平衡,那么

()

A.Q3應(yīng)為負(fù)電荷,放在Q1的左邊B、Q3應(yīng)為負(fù)電荷,放在Q2的右邊

C.Q3應(yīng)為正電荷,放在Q1的左邊D、Q3應(yīng)為正電荷,放在Q2的右邊.

用心愛心專心

O----------------------O

+Q1-Q?

5.如圖1—2—10所示,兩個(gè)可看作點(diǎn)電荷的小球帶同種電,電荷量分別為ql和q2,

質(zhì)量分別為ml和m2,當(dāng)兩球處于同一水平面時(shí),a〉6,則造成a>B的可能原因是:

A.ml>m2B.ml<m2Cql>q2D.ql>q2

圖1—2—10圖1—2—

AB

Q//葉才Sr-

11圖1—2—12

6.如圖1—2—11所示,A、B兩帶正電小球在光滑絕緣的水平面上相向運(yùn)動.已知mA

=2mB,vA=2vO,vB=vO.當(dāng)兩電荷相距最近時(shí),有

A.A球的速度為v0,方向與vA相同B.A球的速度為v0,方向與vA相反

C.A球的速度為2v0,方向與vA相同D.A球的速度為2v0,方向與vA相反.

7.真空中兩個(gè)固定的點(diǎn)電荷A、B相距10cm,已知qA=+2.0X108C,qB=

+8.0X108C,現(xiàn)引入電荷C,電荷量Qc=+4.0X108C,則電荷C置于離cm,離B

cm處時(shí),C電荷即可平衡;若改變電荷C的電荷量,仍置于上述位置,則電荷C的平衡

狀態(tài)(填不變或改變),若改變C的電性,仍置于上述位置,則C的平衡,若引入C后,

電荷A、B、C均在庫侖力作用下平衡,則C電荷電性應(yīng)為,電荷量應(yīng)為C.

8.如圖1—2—12所示,兩相同金屬球放在光滑絕緣的水平面上,其中A球帶9Q的正

電荷,B球帶Q的負(fù)電荷,由靜止開始釋放,經(jīng)圖示位置時(shí),加速度大小均為a,然后發(fā)

生碰撞,返回到圖示位置時(shí)的加速度均為.

9.如圖1—2—13所示,兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的金屬小球A、B質(zhì)量都是限帶正電電荷的細(xì)

線中的張力為多大?連結(jié)0、A的細(xì)線中的張力為多大?

10.如圖1—2—14所示,一個(gè)掛在絲線下端的帶正電的小球B靜止在圖示位置.固定

的帶正電荷的A球電荷量為Q,B球質(zhì)量為m、電荷量為q,。=30°,A和B在同一水平

線上,整個(gè)裝置處在真空中,求A、B兩球間的距離.

用心愛心專心圖1—2—

13量都是q,連接小球的絕緣細(xì)線長度都是1,靜電力常量為k,重力加速度為g.則

連結(jié)A、B第二節(jié)庫侖定律

知能準(zhǔn)備答案:1.點(diǎn)電荷2.乘積平方連線上

同步檢測答案:1.BC2.AC3.C4.D5.A6.D7.D8.3kqlq2/gl9.排斥力,

3.8X107N10.106C

綜合評價(jià)答案:LC2.D3.A4.A5.B6.A7.10/3,20/3,不變,不變,負(fù),

8X10

8.16a/99.k

92q212mg2mg10.3kQqmg

同步導(dǎo)學(xué)第1章靜電場第03節(jié)電場強(qiáng)度

[知能準(zhǔn)備]

1.物質(zhì)存在的兩種形式:.

2.電場強(qiáng)度

(1)電場明顯的特征之一是對場中其他電荷具有.

(2)放入電場中某點(diǎn)的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的.叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)

度.物理學(xué)中規(guī)定電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向跟電荷在該點(diǎn)所受的靜電力的方向相

同.

(3)電場強(qiáng)度單位,符號,符號.

(4)如果1C的電荷在電場中的某點(diǎn)受到的靜電力是1N,這點(diǎn)的電場強(qiáng)度就是.

3.電場強(qiáng)度的疊加:電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度為各個(gè)場源點(diǎn)電荷點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的.

4.電場線

(1)電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線(或直線).曲線上每點(diǎn)的切線方向表

示該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向.用心愛心專心

(2)電場線的特點(diǎn):

①電場線從正電荷(或無限遠(yuǎn)處)出發(fā),終止于無限遠(yuǎn)或負(fù)電荷.

②電場線在電場中不相交,這是因?yàn)樵陔妶鲋腥我庖稽c(diǎn)的電場強(qiáng)度不可能有兩個(gè)方

向.③在同一幅圖中,電場強(qiáng)度較大的地方電場線較,電場強(qiáng)度較小的地方電場線較,

因此可以用電場線的來表示電場強(qiáng)度的相對大小.

5.勻強(qiáng)電場:如果電場中各點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小.方向,這個(gè)電場就叫做勻強(qiáng)電場.

[同步導(dǎo)學(xué)]

1.電場和電場的基本性質(zhì)

場是物質(zhì)存在的又一種形態(tài).區(qū)別于分子、原子組成的實(shí)物,電場有其特殊的性質(zhì),

如:幾個(gè)電場可以同時(shí)一處于n某一空間,電場對處于其間的電荷有力的作用,電場具有

能量等.

本章研究靜止電荷產(chǎn)生的電場,稱為靜電場.學(xué)習(xí)有關(guān)靜電場的知識時(shí)應(yīng)該明確以下

兩點(diǎn):

(1)電荷的周圍存在著電場,靜止的電荷周圍存在著靜電場.

(2)電場的基本性質(zhì)是:對放入其中的電荷(不管是靜止的還是運(yùn)動的)有力的作

用,電場具有能量.

2.電場強(qiáng)度

(1)試探電荷q是我們?yōu)榱搜芯侩妶龅牧W(xué)性質(zhì),引入的一個(gè)特別電荷.

試探電荷的特點(diǎn):①電荷量很小,試探電荷不影響原電場的分布;②體積很小,便于研

究不同點(diǎn)的電場.

(2)對于EF,等號右邊的物理量與被定義的物理量之間不存在正比或反比的函數(shù)關(guān)

q

F是與q系,只是用右邊兩個(gè)物理量之比來反映被定義的物理量的屬性.在電場中某

點(diǎn),比值

q的有無、電荷量多少,電荷種類和F的大小、方向都無關(guān)的恒量,電場中各點(diǎn)都有一

個(gè)唯一確定的E.因?yàn)閳鰪?qiáng)E完全是由電場自身的條件(產(chǎn)生電場的場源電荷和電場中的位

置)決定的,所以它反映電場本身力的屬性.

()

A.大小為E/2,方向和E相同

B.大小為E/2,方向和E相反

C.大小為E,方向和E相同

D.大小為E,方向和E相反

解析:把試探電荷q放在場源電荷Q產(chǎn)生的電場中,電荷q在不同點(diǎn)受的電場力一般是

用心愛心專心例1在電場中某點(diǎn)用+q測得場強(qiáng)E,當(dāng)撤去+q而放入一q/2時(shí),則該

點(diǎn)的場強(qiáng)不同的,這表示各點(diǎn)的電場強(qiáng)度不同:但將不同電荷量的試探電荷q分別放入Q

附近的同一點(diǎn)時(shí),雖受力不同,但電場力F與電荷量q的比值F/q不變.因?yàn)殡妶鲋心滁c(diǎn)

的場強(qiáng)E是由電場本身決定,與放入電場中的電荷大小、正負(fù)、有無等因素?zé)o關(guān),故C正

確.

3.點(diǎn)電荷周圍的場強(qiáng)

場源電荷Q與試探電荷q相距為r,則它們間的庫侖力為FkQqQ,qkr2r2

所以電荷q處的電場強(qiáng)度EFQk2.qr

(1)公式:EkQ,Q為真空中場源點(diǎn)電荷的帶電荷量,r為考察點(diǎn)到點(diǎn)電荷Q的距

離.2r

(2)方向:若Q為正電荷,場強(qiáng)方向沿Q和該點(diǎn)的連線指向該點(diǎn);若Q為負(fù)電荷,場強(qiáng)

方向沿Q和該點(diǎn)的連線指向Q.

(3)適用條件:真空中點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場.

4.兩個(gè)場強(qiáng)公式EFQ和Ek2的比較qr

(1)EkQ適用于真空中點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場,式中的Q是場源電荷的電荷量,E與場2r

F是場強(qiáng)的定義式,適用于任何電場,式中的q是試探電荷的電荷q源電荷Q密切相

關(guān);E

量,E與試探電荷q無關(guān).

(2)在點(diǎn)電荷Q的電場中不存在E相同的兩個(gè)點(diǎn),r相等時(shí),E的大小相等但方向不

同;兩點(diǎn)在以Q為圓心的同一半徑上時(shí),E的方向相同而大小不等.

例2下列關(guān)于電場強(qiáng)度的說法中,正確的是()

A.公式EF只適用于真空中點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場q

F可知,電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度E與試探電荷q在電場中該點(diǎn)所受的電qB.由公式E

場力成正比

C.在公式F=kQlQ2Q2中,是點(diǎn)電荷Q2產(chǎn)生的電場在點(diǎn)電荷Q1處的場強(qiáng)大小;而k22rr

kQl是點(diǎn)電荷Q1產(chǎn)生的電場在點(diǎn)電荷Q2處場強(qiáng)的大小r2用心愛心專心

D.由公式EkQ可知,在離點(diǎn)電荷非常近的地方(r-0),電場強(qiáng)度E可達(dá)無窮大2r

F適用于任何電場,故A錯(cuò);電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度由電q解析:電場強(qiáng)度的定義式

E

場本身決定,而與電場中該點(diǎn)是否有試探電荷或引入試探電荷所受的電場力無關(guān)(試探

電荷所受電場力與其所帶電荷量的比值僅反映該點(diǎn)場強(qiáng)的大小,但不能決定場強(qiáng)的大

小),故B錯(cuò);點(diǎn)電荷間的相互作用力是通過電場發(fā)生的,故C對;公式EkQ是點(diǎn)電荷

產(chǎn)生的電場中某2r

點(diǎn)場強(qiáng)的計(jì)算式,當(dāng)r-0時(shí),場源電荷已不能當(dāng)成一點(diǎn)電荷II,即所謂一點(diǎn)電荷II已

不存在,該公式已不適用,故D錯(cuò).正確選項(xiàng)是C.

5.有關(guān)電場強(qiáng)度的運(yùn)算

(1)公式EF是電場強(qiáng)度的比值定義式,適用于一切電場,電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度僅q

與電場及具體位置有關(guān),與試探電荷的電荷量、電性及所受電場力F大小無關(guān).所以不

能說E^F,E?l/q.

(2)公式EF定義了場強(qiáng)的大小和方向.q

(3)由EF變形為F=qE表明:如果已知電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)E,便可計(jì)算在電場中該q

點(diǎn)放任何電荷量的帶電體所受的靜電力的大小.

(4)電場強(qiáng)度的疊加

①電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度為各個(gè)場源點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和.這種

關(guān)系叫做電場強(qiáng)度的疊加.例如,圖1一3一1中P點(diǎn)的電場強(qiáng)度,等于+Q1在該點(diǎn)產(chǎn)生

的電場強(qiáng)度E1與-Q2在該點(diǎn)產(chǎn)生電場強(qiáng)度E2的矢量和.

②對于體積比較大的帶電體產(chǎn)生的電場,可把帶電體分割成若干小塊,每小塊

看成點(diǎn)電荷,用點(diǎn)電荷電場疊加的方法計(jì)算.

例3如圖1—3—2所示,真空中,帶電荷量分別為+Q和-Q的點(diǎn)電荷A、B相距r,貝U:

(1)兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)0的場強(qiáng)多大?

(2)在兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上,距A、B兩點(diǎn)都為r的。'點(diǎn)的場強(qiáng)如何?

'圖1一3一1

+QA0圖1—3—

2-Q用心愛心專心B解析:分別求出+Q和-Q在某點(diǎn)的場強(qiáng)大小和方向,然后根據(jù)

電場強(qiáng)度的疊加原理,求出合場強(qiáng).

(1)如圖甲所示,A、B兩點(diǎn)電荷在0點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)方向相同,由A-B.A、B兩點(diǎn)電

荷在0點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度:EA+QA0EAEBB-Q圖甲=E=BkQ4kQ.故0點(diǎn)的合場強(qiáng)為

22(r/2)r

8kQ,方向由AfB.2r

kQ(2)如圖乙所示,E'A=E'B=2,由矢量圖所形成的等邊三角形可知,r

kQO'點(diǎn)的合場強(qiáng)E'o=E'A=E'B=2,方向與A、B的中垂線垂直,即E'。與E。同

向.rEo=2EA=

點(diǎn)評:①因?yàn)閳鰪?qiáng)是矢量,所以求場強(qiáng)時(shí)應(yīng)該既求出大小,也求出方向.②在等量異種

電荷連線的垂直平分線上,中點(diǎn)的電場強(qiáng)度最大,兩邊成對稱分布,離中點(diǎn)越遠(yuǎn),電場強(qiáng)

度越小,場強(qiáng)的方向都相同,平行于兩電荷的連線由正電荷一側(cè)指向負(fù)電荷的一側(cè).

例4光滑絕緣的水平地面上有相距為L的點(diǎn)電荷A、B,帶電荷量分別為+4Q和-Q,今引

入第三個(gè)點(diǎn)電荷C,使三個(gè)點(diǎn)電荷都處于平衡狀態(tài),試求C的電荷量和放置的位置.

解析:引入的電荷C要處于平衡狀態(tài),電荷C所在位置的場強(qiáng)就要為零,A、B兩電荷產(chǎn)

生電場的合場強(qiáng)為零處在A、B兩電荷的外側(cè),且離電荷量大的點(diǎn)電荷遠(yuǎn),由此可知,點(diǎn)

電荷C應(yīng)放在點(diǎn)電荷B的外側(cè).如圖1-3-3所示,電荷C所在位置處A、B兩電荷產(chǎn)生電

場的合場強(qiáng)為零,即A、B兩電荷在C處產(chǎn)生電場的大小相等,有k4QQk22(Lx)xL

同理,電荷B所在位置,點(diǎn)電荷A、C

的產(chǎn)圖1-3-3用心愛心專心

生的電場的場強(qiáng)在B處大小也應(yīng)相等,又有kQC4QkL2x2

解上兩式即可得C電荷應(yīng)放在B點(diǎn)電荷的外側(cè),距B點(diǎn)電荷xL處,C電荷的電荷量

QC4Q.

點(diǎn)評:此題是利用合電場的場強(qiáng)為零來判斷電荷系統(tǒng)的平衡問題,當(dāng)研究的電場在產(chǎn)生

電場的兩點(diǎn)電荷的連線上時(shí),有關(guān)場強(qiáng)在同一直線上,可以用代數(shù)方法運(yùn)算.

例5如圖1-3-4所示,用金屬絲A、B彎成半徑r=lm的圓弧,但在AB之間留出寬度為

d=2cm,相對圓弧來說很小的間隙,招電荷量Q3.1310

上,求圓心0處的電場強(qiáng)度.

解析:根據(jù)對稱性可知,帶電圓環(huán)在圓心0處的合場強(qiáng)E=0,那么補(bǔ)上缺口部分在圓心

0處產(chǎn)生的場強(qiáng)與原缺口環(huán)在圓心0處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等方向相反.

考慮到2r比d大很多,所以原來有缺口的帶電環(huán)所帶電荷的密度為

9c的正電荷均勻分布在金屬絲QQ2rd2r

/補(bǔ)上的金屬部分的帶電荷量QdQd2r圖1-3-4

由于d比r小得多,可以將Q/視為點(diǎn)電荷,它在0處產(chǎn)生的場強(qiáng)為

Q/3.131090.029Ek29102N/C910-2N/C,方向向

右.23.14Hr/

所以原缺口環(huán)在圓心0處產(chǎn)生電場的場強(qiáng)E910N/C,方向向左.

點(diǎn)評:這是一道用一補(bǔ)償法II求解電場問題的題目.如果補(bǔ)上缺口,并且使它的電荷密

度(單位長度上的電荷量)與環(huán)的電荷密度相同,那么就形成了一個(gè)電荷均勻分布的完整帶

電環(huán),環(huán)上處于同一直徑兩端的微小部分可看成兩個(gè)相對應(yīng)的點(diǎn)電荷,它們在圓環(huán)中心0

處產(chǎn)生的電場疊加后合場強(qiáng)為零.

6.關(guān)于對電場線的理解

(1)電場是一種客觀存在的物質(zhì),而電場線不是客觀存在的,也就是說電場線不是電場

用心愛心專心2實(shí)際存在的線,而是為了形象地描述電場而畫出的,是種輔助工

具.電場線也不是任意畫出的,它是根據(jù)電場的性質(zhì)和特點(diǎn)畫出的曲線.

(2)電場線的疏密表示場強(qiáng)的大小,電場線越密的地方場強(qiáng)越大.

(3)曲線上各點(diǎn)切線方向表示該點(diǎn)電場強(qiáng)度方向.

(4)電場中的任何兩條電場線都不相交.

(5)在靜電場中,電場線總是從正電荷出發(fā),終止于負(fù)電荷,電場線不閉合.

(6)電場線不是電荷運(yùn)動的軌跡,電荷沿電場線運(yùn)動的條件是①電場線是直線;②電荷

的初速度為零且只受電場力的作用在電場中運(yùn)動,或電荷的初速度不為零但初速度方向與

電場線在一條直線上.

7.幾種常見電場的電場線分布特征

(1)正、負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場線.(如圖『3-5所示)

①離電荷越近,電場線越密集,場強(qiáng)越強(qiáng).方向是正點(diǎn)電荷由點(diǎn)

電荷指向無窮遠(yuǎn),而負(fù)為電荷則由無窮遠(yuǎn)處指向點(diǎn)電荷.

②在正(負(fù))點(diǎn)電荷形成的電場中,不存在場強(qiáng)相同的點(diǎn).

③若以點(diǎn)電荷為球心作一個(gè)球面,電場線處處與球面相垂直,在此

球面上場強(qiáng)大小處處相等,方向處處不相同.

(2)等量異種點(diǎn)電荷形成的電場線.(如圖1-3-6所示)

①兩點(diǎn)電荷連線上各點(diǎn),電場線方向從正電荷指向負(fù)電荷,場強(qiáng)

大小可以計(jì)算.

②兩點(diǎn)電荷連線的中垂面(中垂線)上,電場線方向均相同,即場強(qiáng)方向均相同,且總

與中垂面(線)垂直.在中垂面(線上)到0點(diǎn)等距離處各點(diǎn)的場強(qiáng)相等(0為兩點(diǎn)電荷連線中

點(diǎn)).

③在中垂面(線)上的電荷受到的電場力的方向總與中垂面(線)

垂直,因此,在中垂面(線)上移動電荷時(shí)電場力不做功.

(3)等量同種點(diǎn)電荷形成的電場線.(如圖1-3-7所示

用心愛心專心

1-3-7

①兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)處場強(qiáng)為零,此處無電場線.

②兩點(diǎn)電荷中點(diǎn)附近的電場線非常稀疏,但場強(qiáng)并不為零.

③兩點(diǎn)電荷連線中垂面(中垂線)上,場強(qiáng)方向總沿面(線)遠(yuǎn)離(等量正電荷).

④在中垂面(線)上從。沿面(線)到無窮遠(yuǎn),是電場線先變密后變疏,

即場強(qiáng)先變強(qiáng)后變?nèi)?

⑤兩個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷形成的電場線與兩個(gè)正電荷形成的電場線分

布完全相同,只是電場線的方向相反.

(4)帶等量異種電荷的平行板間的電場線(即勻強(qiáng)電場的電場線).(如圖

1-3-8所示)

①電場線是間隔均勻,互相平行的直線.

②電場線的方向是由帶正電荷的極板指向帶負(fù)電荷的極板.

(5)點(diǎn)電荷與帶電平板間的電場線.(如圖1-3-9所示)

8.勻強(qiáng)電場

(1)電場中各點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小和方向處處均相同的電場,叫勻強(qiáng)電場.

(2)勻強(qiáng)電場的電場線為間隔均勻、相互平行的直線.相互平行而間隔不

均勻的電場線是不存在的.

(3)兩塊靠近的平行金屬板,大小相等,互相正對,分別帶有等量的正負(fù)電荷量,它們

之間的電場除邊緣附近外就是勻強(qiáng)電場.

例6(2001年上海高考理科綜合試題)法拉第首先提出用電場線形象生動地描繪電場,

圖1-3T0所示為點(diǎn)電荷a、b所形成電場的電場線分布圖,以下說法中正確的是()

A.a、b為異種電荷,a帶電量大于b帶電量

B.a、b為異種電荷,a帶電量小于b帶電量

C.a、b為同種電荷,a帶電量大于b帶電量

圖1-3-10D.a、b為同種電荷,a帶電量小于b帶電量

解析:電場線是形象描繪電場性質(zhì)的曲線,掌握了課本中所有電荷和帶電體周圍的電場

用心愛心專心圖

1-3-9

線分布.根據(jù)電場線始于正電荷,終于負(fù)電荷,和電場線疏密分布可得:選項(xiàng)B正確.

例7如圖1-3T1所示,MN是電場中的一?條電場線,一電子從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)速度在

不斷地增大,則下列結(jié)論中正確的是()

A.該電場是勻強(qiáng)電場

B.電場線的方向由N指向M

C.電子在a處的加速度小于在b處的加速度

D.因?yàn)殡娮訌腶到b的軌跡跟MN重合,所以電場線就是帶電粒子在電場中的運(yùn)動軌

跡解析:僅從?條直的電場線不能判斷出該電場是否為勻強(qiáng)電場,因?yàn)闊o法確定電場線

的疏密程度,所以該電場可能是勻強(qiáng)電場,可能是正的點(diǎn)電荷形成的電場,也可能是負(fù)的

點(diǎn)電荷形成的電場,因此不能比較電子在a、b兩處所受電場力的大小,即不能比較加速

度的大小,但電子從a到b做的是加速運(yùn)動,表明它所受的電場力方向是由M指向N,由

于負(fù)電荷所受的電場力方向跟場強(qiáng)方向相反,所以電場線的方向由N指向M,電場線不是

電荷運(yùn)動的軌跡,只有在特定的情況下,電場線才可能與電荷的運(yùn)動軌跡重合.綜上所

述,選項(xiàng)B正確.

[同步檢測]

1.下列說法中正確的是()

A.電場強(qiáng)度反映了電場力的性質(zhì),因此場中某點(diǎn)的場強(qiáng)與試探電荷在該點(diǎn)所受的電場

力成正比

B.電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)等于F/q,但與試探電荷的受力大小及電荷量無關(guān)

C.電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向即試探電荷在該點(diǎn)的受力方向

D.公式E=F/q和E=kQ/r對于任何靜電場都是適用的

2

()

A.只要有電荷存在,電荷周圍就一定存在著電場

B.電場是一種物質(zhì),與其他物質(zhì)一樣,是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西.下列

說法中正確的2圖1-3T1是用心愛心專心

C.電荷間的相互作用是通過電場產(chǎn)生的,電場最基本的性質(zhì)是對處在它里面的電荷有

力的作用

D.電場是人為設(shè)想出來的.其實(shí)并不存在

3.在一個(gè)電場中a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)分別引入試探電荷時(shí),電荷所受到的電場力F跟引

入電荷的電荷量之間的函數(shù)關(guān)系如圖1—3—12所示,下列說法中正確的是

B.

A:____應(yīng)乙-

a、b、c、d四點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小關(guān)系是Ed>Eb〉Ec>Ea

C.同一點(diǎn)的電場強(qiáng)度隨試探電荷電荷量的增加而增加

D.無法比較以上四點(diǎn)的電場強(qiáng)度值圖1—3—124.相距為a的A、

A,

o

0

B兩點(diǎn)分別帶有等量異種電荷Q、-Q,在A、B連線中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度為()

A.零B.kQ/a2,且指向-QC.2kQ/a2,且指向-QD.8kQ/a2,且指向-Q

5.以下關(guān)于電場和電場線的說法中正確的是()

A.電場、電場線都是客觀存在的物質(zhì),因此電場線不僅在空間相交,也能相切

B.在電場中,凡是電場線通過的點(diǎn)場強(qiáng)不為零,不畫電場線的區(qū)域場強(qiáng)為零

C.同一試探電荷在電場線密集的地方所受電場力大

D.電場線是人們假設(shè)的,用以表示電場的強(qiáng)弱和方向,客觀上并不存在

6.如圖1—3—13所示,?電子沿等量異種點(diǎn)電荷的中垂直線由A-0-B勻速飛進(jìn),電

子重力不計(jì),則電子所受電場力的大小和方向變化情況是A.先變大后變小,方向水平

向左

B.先變大后變小,方向水平向右

C.先變小后變大,方向水平向左

D.先變小后變大,方向水平向右

7.如圖1—3—14所示,A、B、C三點(diǎn)為一直角三角形的三個(gè)頂E圖1—3—13

用心愛心專心

B圖1—3—14

點(diǎn),

NB=30°,現(xiàn)在A、B兩點(diǎn)分別放置qA和qB,測得C點(diǎn)場強(qiáng)的方向與BA方向平行;則

qA帶電,qA:qB=.

8.如圖1—3—15所示,?質(zhì)量為m,帶電荷量為-q的小球,在帶有等量異種電荷的兩

平行金屬板間處于靜止?fàn)顟B(tài),兩平行金屬板間的電場強(qiáng)度為多大?方向如何?

圖1—3—15

9.如圖1—3—16所示,Ql=2X10-12C,Q2=-4X10-12C,QI、Q2相距12cm,求a、b、

c三點(diǎn)的場強(qiáng)大小和方向,其中a為Ql、Q2的中點(diǎn),b為Q1左方6cm處點(diǎn),C為Q2右方

6cm的點(diǎn).

10.如圖1—3—17所示,以0為圓心,以r為半徑的圓與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別為a、b、

c、d,空間有一與x軸正方向相同的勻強(qiáng)電場E,同時(shí),在0點(diǎn)固定一個(gè)電荷量為+Q的點(diǎn)

電荷,如果把?個(gè)帶電荷量為-q的檢驗(yàn)電荷放在c點(diǎn),恰好平衡,那么勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大

小為多少?d點(diǎn)的合場強(qiáng)為多少?a點(diǎn)的合場強(qiáng)為多少?

圖1—3—17Q1

Q2

圖1—3—

9

16

bac用心愛心專心

[綜合評價(jià)]

1.根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式E=F可知,電場中確定的點(diǎn)()q

A.電場強(qiáng)度與檢驗(yàn)電荷受到的電場力成正比,與檢驗(yàn)電荷的電荷量成反比

B.檢驗(yàn)電荷的電荷量q不同時(shí),受到的電場力F也不同,場強(qiáng)也不同

C.檢驗(yàn)電荷的電性不同,受到的電場力的方向不同,場強(qiáng)的方向也不同

D.電場強(qiáng)度由電場本身決定,與是否放置檢驗(yàn)電荷及檢驗(yàn)電荷的電荷量、電性均無關(guān)

2.下列說法正確的是().

A.電場

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