微型专题1 电场力的性质
电场力的性质
第九章 电场第一讲 电场力的性质考点归纳分析一、 电荷及电荷守恒定律1、自然界中只存在两种电荷，一种是正电，即用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电；另一种带负电，用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电，毛皮带正电。
电荷间存在着相互作用的引力或斥力。
电荷在它的周围空间形成电场，电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。
电荷的多少叫电荷量，简称电量。
元电荷ｅ＝1.6×10－19C ，所有带电体的电荷量都等于ｅ的整数倍。
２、使物体带电叫做起电。
使物体带电的方法有三种：（１）摩擦起电；（２）接触带电；（３）感应起电。
３、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，或从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量不变。
这叫做电荷守恒定律。
二、点电荷如果带电体间的距离比它们的大小大得多，带电体便可看作点电荷。
三、库仑定律１、内容：在真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
２、公式：221rQ Q k F ，Ｆ叫库仑力或静电力，也叫电场力，Ｆ可以是引力，也可以是斥力，Ｋ叫静电力常量，公式中各量均取国际单位制单位时，Ｋ＝9.0×109N ·m 2/C 2３、适用条件：（１）真空中；（２）点电荷。
四、电场强度１、电场：带电体周围存在的一种物质，由电荷激发产生，是电荷间相互作用的介质。
只要电荷存在，在其周围空间就存在电场。
电场具有力的性质和能的性质。
２、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跟它的电荷量的比值叫做该点的电场强度。
它描述电场的力的性质。
（２）公式：q F E =，取决于电场本身，与ｑ、Ｆ无关，适用于一切电场；2r Q K E =，仅适用于点电荷在真空中形成的电场。
（３）方向：规定电场中某点的场强方向跟正电荷在该点的受力方向相同。
（４）多个点电荷形成的电场的场强等于各个点电荷单独存在时在该点产生场强的矢量和。
第1讲 电场中力的性质
八、电场线 1、概念：为了直观形象地描述电场中各点的 强弱及方向，在电场中画出一系列曲线， 曲线上各点的切线方向表示该点的场强方 向，曲线的疏密表示电场的弱度。这些曲 线就是电场线。 第一个用电场线描述电场的科学家是法拉第
3、感应起电：导体接近（不接触）带电 体，使导体靠近带电体一端带上与带 电体相异的电荷，而另一端带上与带 电体电荷相同的电荷。
三、电荷守恒定律： 电荷既不能创造，也不能消灭，只能 从一个物体转移到另一个物体，或者从物 体的一部分转移到另一部分，在转移的过 程中，电荷的总量不变。
例1：绝缘细线上端固定、下端悬挂一轻质小 球a，a的表面镀有铝膜.在a的近旁有一绝缘 金属球b，开始时a、b都不带电，如图所示. 现使b带电，则( D ) A.a、b之间不发生相互作用 B.b将吸引a，吸在一起不分开 C.b立即把a排斥开 D.b先吸引a，接触后又把a排斥开
等量同种电荷和等量异种电荷的中垂线上场强比较
比较项目
电场线图示
等量同种电荷
等量异种电荷
中垂线上交点O 处的场强 由O沿中垂线向 外场强的变化
关于O点对称的 两点场强的关系
为零
最大
先增大后减小
大小相等 方向相反
逐渐减小
大小相等 方向相同
例13:图中a、b是两个点电荷，它们的电量 分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P 是中垂线上的一点。下列哪种情况能使P点 场强方向指向MN的左侧？AC A.Q1、Q2都是正电荷， 且Q1<Q2 B.Q1是正电荷，Q2是负 电荷，且Q1>|Q2| C.Q1是负电荷，Q2是正 电荷，且|Q1|< Q2 D.Q1、Q2都是负电荷， 且|Q1|<Q2|
C.式中 q 是产生电场的点电荷的电量，F 是放在电场中的点电荷受到的电场力 ，E是电场强度. D.在库仑定律的表达式 F=kq1q2/r2中，可 以把 kq2/r2 看作是点电荷 q2 产生的电场 在点电荷 q1 处的场强大小，也可以把 kq1/r2 看作是点电荷 q1 产生的电场在点 电荷q2处的场强大小. 答案：BD
微型专题01 电场力的性质(练习题)-2020-2021学年新教材高中物理必修三精品备课(解析版)
B.34kaQ2 ，沿 y 轴负向 D.54kaQ2 ，沿 y 轴负向
答案 B
解析 因正点电荷在 O 点时，G 点的场强为零，则可知两负点电荷在 G 点形成的电场的合场强与正
点电荷在 G 点产生的场强等大反向，大小为 E 负＝kaQ2，方向沿 y 轴正向；若将正点电荷移到 G 点，
则正点电荷在 H 点的场强大小为 E1＝k
Q 2a
＝ kQ ，方向沿 2 4a2
y
轴正向，因两负点电荷在
G
点的合场
强与在 H 点的合场强等大反向，则 H 点处场强大小为 E＝E 负－E1＝34kaQ2 ，方向沿 y 轴负向，故选 B.
9.相距为 L 的点电荷 A、B 带电荷量分别为＋4q 和－q，如图 4 所示，今引入第三个点电荷 C，使三 个点电荷都处于平衡状态，则 C 的电荷量和放置的位置是( )
A．B 球和 C 球都带负电荷 B．B 球带负电荷，C 球带正电荷 C．B 球和 C 球所带电荷量不一定相等 D．B 球和 C 球所带电荷量一定相等 答案 AD 解析 由平衡条件知，A 对 B，A 对 C 都是吸引力，B、C 间为斥力，所以 B、C 球均带负电，由 A 的平衡知，B、C 对 A 的库仑力大小必相等，所以 B、C 所带电荷量相等． 14.如图所示，带箭头的线表示某一电场中的电场线的分布情况．一带电粒子在电场中运动的轨迹如 图中虚线所示．若不考虑其他力，则下列判断中正确的是( )
第九章 静电场及其应用 微专题 1 电场力的性质
一、单选题： 1.如图所示，两个电荷量均为＋q 的小球用长为 l 的轻质绝缘细绳连接，静止在光滑的绝缘水平面 上．两个小球的半径 r≪l，k 表示静电力常量，则轻绳的张力大小为( )
A．0 B.klq22 C.2kl2q2 D.klq2 答案：B 解析：根据库仑定律得kq2。
高中物理人教必修三微型专题01 电场力的性质(课件)(共34张)
成的电场，如图甲、乙所示.
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例2.如图所示，xOy平面是无穷大导体的表面，该导体充满z＜0的空间，
z＞0的空间为真空.将电荷量为q的点电荷置于z轴上z＝h处，则在xOy平
面上会产生感应电荷.空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面
究而推导出来的。但是在一些物理题目中往往会遇到一些实际的、残缺的模型,这些模
型不便于直接运用公式进行分析计算,比如要求有缺口的带电圆环、带电半球面的电场
强度等。
2.方法应用:这类问题,从表面上看无从下手,或者由题设条件很难直接求解。但是,在与
原题条件不相违背的前提下,如果适当地补偿一定的物理模型、物理装置,或者一定的物
荷带正电荷量Q1，B处电荷带负电荷量Q2，且Q2＝4Q1，另取一个可以
自由移动的点电荷Q3，放在AB直线上，欲使整个系统处于平衡状态，
则(
A
)
A．Q3为负电荷，且放于A左方
B．Q3为负电荷，且放于B右方
C．Q3为正电荷，且放于A、B之间
D．Q3为正电荷，且放于B右方
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共线的三个点电荷在静电力作用下平衡的特点
上最小的(但不为0)，是中垂线上最大的，故Fd>Fc>Fe，故D错误.
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针对训练1.如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量
分别为＋Q和－Q.在它们连线的竖直中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝
缘细管，有一电荷量为＋q的小球以初速度v0从管口射入，则小球
A.速度先增大后减小
在圆环的最高点用绝缘丝线悬挂一质量为m、带电荷量为q的小球(大小不计),
第一讲_电场力的性质1
物 理 2、下列关于电场强度的表达式E＝F/q和E＝kQ/r2的叙述，正确
的是( BCD )
A．E＝F/q是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的 力，q是产生电场的电荷的电荷量
B．E＝F/q是电场强度的定义式，F是放入电场中电荷受的力， q是放入电场中电荷的电荷量，它适用于任何电场
C．E＝kQ/r2是点电荷场强的计算式，Q是产生电场的电荷的电 荷量，它不适用于匀强电场
6、在匀强电场中,将一质量为m、电荷 量为q的小球由静止释放,带电小球的运动 轨迹为一直线,该直线与竖直方向的夹角为 θ,如图所示,求匀强电场场强E的最小值。
θ
mg
物 理 例10、竖直放置的平行金属板A、B带有等量异 种电荷，在两板间用绝缘细线悬挂一个质量 m=4.0×10-5kg，带电量q=3.0×10-7C的小球， 平衡时悬线偏离竖直方向，夹角为a ，如图所 示． （1）A、B之间的电场是什么电场？场强的大小 多少，方向怎样？ （2）若剪断细线，小球在到达金属板 之前将怎 样运动？
物 理
物 理 二、电场线 物理学中用电场线来形象地描绘电场强度 ①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）。
பைடு நூலகம்
②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。
③电场线互不相交。 ④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。
物 理 ⑥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
物 理
4、如图所示，实线是一簇未标明的由点电荷产生的电场线，
电场力的性质
题目：电场的力的性质【学习目标】1．知道电荷守恒，掌握真空中的库仑定律2．知道电场强度、电场线、点电荷的场强、匀强电场和电场强度的迭加。
【知识要点】一、电荷守恒定律1．电荷既不能创造，也不能消灭，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到另一部分，而电荷的总量保持不变，这就是电荷守恒定律。
2．两个完全相同的小球接触后的电荷分配规律：同种电荷总量平分，异种电荷先中和再平分。
一、库仑定律真空中两个点电荷之间相互作用的电力，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。
即：221 r qkqF 其中k为静电力常量，k=9．0×10 9 N m2/c21．成立条件：①真空中（空气中也近似成立），②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，就不能再用球心距代替r）。
2．电荷间的相互作用力遵循牛顿第三定律【例1】有两只完全相同的金属球A、B固定在水平面上，它们的带电量分别为4Q与-Q，相互间的作用力的大小为F；现有一个与A、B完全相同的不带电的金属球C，先与A接触，再与B接触后拿走，则A、B间的作用力是多大？【例2】在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q的点电荷，A、B间的距离为d。
①将另一个点电荷放在该直线上的使它在电场力作用下保持静止，则对该电荷的电性、电荷量和位置有何要求？②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？【例3】已知如图，带电小球A、B的电荷分别为Q A、Q B，OA=OB，都用长L的丝线悬挂在O点。
静止时A、B相距为d。
为使平衡时AB间距离减为d/2，可采用以下哪些方法A．将小球A、B的质量都增加到原来的2倍 B ．将小球B的质量增加到原来的8倍C．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半D ．将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B 的质量增加到原来的2倍【例4】 已知如图，在光滑绝缘水平面上有三个质量都是m 的相同小球，彼此间的距离都是l ，A 、B 电荷量都是+q 。
专题一 电场力的性质
- 1 -专题一 电场力的性质1．使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上－3Q 和＋5Q 的电荷后，将它们固定在相距为a 的两点，它们之间库仑力的大小为F 1.现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a 的两点，它们之间库仑力的大小为F 2.则F 1与F 2之比为( )A ．2∶1B ．4∶1C ．16∶1D ．60∶12．如图2所示，两个完全相同的金属球壳a 和b 质量均为m ，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离l 为球半径的3倍．若使它们带上等量异种电荷且电荷量的绝对值均为Q ，那么关于a 、b 两球之间的万有引力F 引和库仑力F 库的表达式正确的是( )A ．F 引＝G m 2l 2，F 库≠k Q 2l 2B ．F 引≠G m 2l 2，F 库≠k Q 2l 2C ．F 引≠G m 2l 2，F 库＝k Q 2l 2D ．F 引＝G m 2l 2，F 库＝k Q 2l 23．如图3所示，实线为方向未知的三条电场线，从电场中M 点以相同速度飞出a 、b 两个带电粒子，运动轨迹如图中虚线所示，则( )A ．a 一定带正电，b 一定带负电B ．a 的速度将减小，b 的速度将增大C ．两个粒子的动能一个增加一个减小D ．a 的加速度将减小，b 的加速度将增大4．如图4所示，在光滑绝缘水平面上有两个带异种电荷的小球A和B ，它们均在水平向右的匀强电场中向右做匀加速运动，且始终保持相对静止．设小球A 的电荷量为Q A ，小球B 的电荷量为Q B ，则下列判断正确的是( )A ．小球A 带正电，小球B 带负电，且Q A <Q B B ．小球A 带正电，小球B 带负电，且Q A >Q BC ．小球A 带负电，小球B 带正电，且Q A >Q BD ．小球A 带负电，小球B 带正电，且Q A <Q B 5．图5甲中，MN 为很大的薄金属板(可理解为无限大)，金属板原来不带电．在金属板的右侧距金属板距离为d 的位置上放入一个带正电、电荷量为q 的点电荷，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布．P 是点电荷右侧与点电荷之间的距离也为d 的一个点．几位同学想求出P 点的电场强度大小，但发现问题很难．几位同学经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的．图乙中两异号点电荷带电荷量的大小均为q ，它们之间的距离为2d ，虚线是两点电荷连线的中垂线．由此他们分别求出了P 点的电场强度大小，一共有以下四个不同的答案(答案中k 为静电力常量)，其中正确的是( )A.10kq 9d 2B.kq d 2C.3kq 4d 2D.8kq 9d 2 6．两带电荷量分别为q 和－q 的点电荷放在x 轴上，相距为L ，图6中能正确反映两电荷连线上场强大小E 与x 关系的图象是( )7． 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的初速度从A 点沿电场线运动到B 点，其速度v与时间t 的关系图象如图7甲所示，则此电场的电场线分布可能是图乙中的( )8．法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，如图8所示为点电荷a 、b 所形成电场的电场线分布图，以下几种说法中正确的是( )A ．a 、b 为异种电荷，a 的电荷量大于b 的电荷量B ．a 、b 为异种电荷，a 的电荷量小于b 的电荷量C ．a 、b 为同种电荷，a 的电荷量大于b 的电荷量D ．a 、b 为同种电荷，a 的电荷量小于b 的电荷量 9．如图9所示，在场强大小为E 的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m 、电荷量为q 的带负电小球，另一端固定在O 点．把小球拉到使细线水平的位置A ，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成θ＝60°的位置B 时速度为零．以下说法错误的是( )A ．小球重力与电场力的关系是mg ＝3EqB ．小球重力与电场力的关系是Eq ＝3mgC ．小球在B 点时，细线拉力为3mgD ．小球在B 点时，细线拉力为2Eq10．在平行板间加上如图10甲所示周期性变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t ＝0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况，图10乙中能定性描述粒子运动速度图象的是( )图2图3图4甲 乙图5A B C D 图6 A B C D甲 乙图7 图8 图9 图 10甲A B C D 图 10乙- 2 -11．如图11所示，交变电压加在平行板电容器A 、B 两极板上，开始B 板电势比A 板电势高，这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间，它在电场作用下开始运动．设A 、B 两极板间的距离足够大，下列说法正确的是( )A ．电子一直向着A 板运动B ．电子一直向着B 板运动C ．电子先向A 板运动，然后返回向B 板运动，之后在A 、B 两板间做周期性往复运动D ．电子先向B 板运动，然后返回向A 板运动，之后在A 、B 两板间做周期性往复运动12. 如图12所示，某一点电荷产生的电场中的a 、b 两点，已知a 点的电场强度大小为E a ，方向ab 连线的夹角为150°，电势为b a ;ϕ点的电场强度大小为E b ，方向与ab 连线的夹角为120°，电势为b ϕ。
第1讲.电场力的性质
D正确．
答案：ACD
【例3】
如图9所示，匀强电场方向与水平线间夹角
θ＝30°，斜向右上方，电场强度为E，质量为m的小球带 负电，以初速度v0 开始运动，初速度方向与电场方向一 致．
图9
(1)若小球的带电荷量为q＝mg/E，为使小球能做匀速 直线运动，应对小球施加的恒力F1的大小和方向各如何？
(2)若小球的带电荷量为q＝2mg/E，为使小球能做直
线运动，应对小球施加的最小恒力F2的大小和方向各如何？
解析：(1)如图10甲所示，欲使小球做匀速直线运动，
必使其合外力为0，所以 F1cosα＝qEcos30° F1sinα＝mg＋qEsin30° 解之得α＝60°，F1＝ mg. 恒力F1与水平线夹60°角斜向右上方．
△CE1CEC 是等边三角形，故EC ＝E1C ＝0.05 N/C，方
向与AB平行指向右． (2)电子在C点所受的力大小为： F＝qEC＝1.6×10－19×0.05 N＝0.8×10－20 N 因为电子带负电，所以方向与EC方向相反． 答案：(1)0.05 N/C (2)0.8×10－20 N 方向平行于AB指向右 方向与AB平行指向左
图5
1．叠加原理：多个点电荷在电场中某点的电场强度
为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，这种 关系叫电场强度的叠加，电场强度的叠加遵守平行四边形 定则．
2．场强三个表达式的比较 表达式 比较 公式意义 电场强度定义 式 真空中点 电荷决定 式 ①真空； ②点电荷 匀强电场 中E与U关 系式 匀强电场
解析：两带电金属球接触后，它们的电荷量先中 3Q2 Q2 4Q2 和后均分， 由库仑定律得： F＝k 2 ， F′＝k r ＝k 2 . r r 2 ( ) 2 4 联立得 F′＝ F，C 选项正确． 3
电场力的性质
第六章 静电场第1节 电场力的性质(1)任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍。
(√) (2)点电荷和电场线都是客观存在的。
(×) (3)根据F ＝k q 1q 2r2，当r →0时，F →∞。
(×)(4)电场强度反映了电场力的性质，所以电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比。
(×)(5)电场中某点的电场强度方向即为正电荷在该点所受的电场力的方向。
(√) (6)真空中点电荷的电场强度表达式E ＝kQr 2中，Q 就是产生电场的点电荷。
(√)(7)在点电荷产生的电场中，以点电荷为球心的同一球面上各点的电场强度都相同。
(×) (8)电场线的方向即为带电粒子的运动方向。
(×)(1)1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律。
(2)1837年，英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场。
(3)1913年，美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e 的电荷量，获得诺贝尔奖。
突破点(一) 库仑定律及库仑力作用下的平衡1．对库仑定律的两点理解(1)F ＝k q 1q 2r 2，r 指两点电荷间的距离。
对可视为点电荷的两个均匀带电球，r 为两球心间距。
(2)当两个电荷间的距离r →0时，电荷不能视为点电荷，它们之间的静电力不能认为趋于无限大。
2．解决库仑力作用下平衡问题的方法步骤库仑力作用下平衡问题的分析方法与纯力学平衡问题的分析方法是相同的，只是在原来受力的基础上多了电场力。
具体步骤如下：3．“三个自由点电荷平衡”的问题(1)平衡的条件：每个点电荷受到另外两个点电荷的合力为零或每个点电荷处于另外两个点电荷产生的合电场强度为零的位置。
(2)[典例] (多选)如图所示，把A 、B 两个相同的导电小球分别用长为0.10m 的绝缘细线悬挂于O A 和O B 两点。
用丝绸摩擦过的玻璃棒与A 球接触，棒移开后将悬点O B 移到O A 点固定。
电场的性质特点
电场的性质特点电场是由电荷产生的物理现象，它具有许多特点和性质。
本文将重点探讨电场的性质特点，包括电场的定义、电场的特性以及电场的应用。
一、电场的定义电场是指电荷周围存在的一种物理场，是由电荷所形成的力场。
电场可以通过电场力来描述，其大小与电荷量和距离成反比，方向则与电荷的正负有关。
二、电场的特性1. 叠加性：电场服从叠加原理，即当有多个电荷存在时，其电场叠加，最终形成的电场是各个电荷产生的电场的矢量和。
2. 无源性：电场无源，即电场的环绕闭合路径上总电场功为零。
这意味着在电场中做功是不可能的。
3. 等势性：电场中的所有点满足相同的电势值，这些点构成等势线，等势线是垂直于电场线的曲线。
等势线上的电场力做功为零。
4. 电场强度：电场强度用于描述电场的强弱，并且与电荷量和距离成反比。
电场强度的单位是牛顿/库仑。
5. 电场线：电场线用于描述电场的方向和强弱，为了方便表示，人们将电场线规定为从正电荷指向负电荷的方向。
6. 理想导体内的电场：在理想导体内，电场为零。
理想导体内部任何点的电势均相等。
三、电场的应用1. 静电感应：电场的一个重要应用是静电感应。
当一个导体放置在某个电场中时，导体内部会感应出一个等势体，导致导体表面电荷分布。
2. 电场能量：电场具有能量，可将电势能转化为其他形式的能量。
例如，静电场能够将电荷进行积累，形成静电，这种储存的能量可以在放电时释放。
3. 电场加速器：电场加速器是一种利用电场力对带电粒子进行加速的装置。
在电场加速器中，电荷沿着特定轨道进行加速，用于研究基本粒子的性质。
4. 电场探测器：电场探测器用于检测电场的存在和强度。
常见的电场探测器包括电场计和放电管等。
5. 电场屏蔽：电场屏蔽是通过电场屏蔽材料将电场限制在特定区域内。
电场屏蔽可用于保护电子设备免受外界电场的干扰。
总结：电场具有叠加性、无源性、等势性、电场强度、电场线和理想导体内的电场等特点。
电场的应用范围广泛，包括静电感应、能量转化、电场加速器、电场探测器和电场屏蔽等领域。
电场专题1力的性质
电场力的性质一、电荷、电荷守恒定律1、两种电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。
2、元电荷：一个元电荷的电量为1．6×10－19C，是一个电子所带的电量。
说明：任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。
3、起电：使物体带电叫起电，使物体带电的方式有三种①摩擦起电，②接触起电，③感应起电。
4、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们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到另一部分，系统的电荷总数是不变的．注意：电荷的变化是电子的转移引起的；完全相同的带电金属球相接触，同种电荷总电荷量平均分配，异种电荷先中和后再平分。
二、库仑定律1．内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，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。
2．公式：F=kQ1Q2／r2k＝9．0×109N·m2／C23．适用条件：（1）真空中；（2）点电荷．点电荷是一个理想化的模型，在实际中，当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，就可以把带电体视为点电第1课荷．（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）。
点电荷很相似于我们力学中的质点．注意：①两电荷之间的作用力是相互的，遵守牛顿第三定律②使用库仑定律计算时，电量用绝对值代入，作用力的方向根据“同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引”的规律定性判定。
三、电场：1、存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质．电荷间的作用总是通过电场进行的。
2、电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。
3、电场可以由存在的电荷产生，也可以由变化的磁场产生。
四、电场强度1．定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值叫做该点的电场强度，表示该处电场的强弱2．表达式：E＝F/q 单位是：N/C或V/m；E=kQ/r2（导出式，真空中的点电荷，其中Q是产生该电场的电荷）E＝U/d（导出式，仅适用于匀强电场，其中d是沿电场线方向上的距离）3．方向：与该点正电荷受力方向相同，与负电荷的受力方向相反；电场线的切线方向是该点场强的方向；场强的方向与该处等势面的方向垂直．4．在电场中某一点确定了，则该点场强的大小与方向就是一个定值，与放入的检验电荷无关，即使不放入检验电荷，该处的场强大小方向仍不变，这一点很相似于重力场中的重力加速度，点定则重力加速度定，与放入该处物体的质量无关，即使不放入物体，该处的重力加速度仍为一个定值．5、电场强度是矢量，电场强度的合成按照矢量的合成法则．（平行四边形法则和三角形法则）6、电场强度和电场力是两个概念，电场强度的大小与方向跟放入的检验电荷无关，而电场力的大小与方向则跟放入的检验电荷有关，五、电场线：是人们为了形象的描绘电场而想象出一些线，客观并不存在．1．切线方向表示该点场强的方向，也是正电荷的受力方向．2．从正电荷出发到负电荷终止，或从正电荷出发到无穷远处终止，或者从无穷远处出发到负电荷终止．3．疏密表示该处电场的强弱，也表示该处场强的大小．4．匀强电场的电场线平行且距离相等．5．没有画出电场线的地方不一定没有电场．6．顺着电场线方向，电势越来越低．7．电场线的方向是电势降落陡度最大的方向，电场线跟等势面垂直．8．电场线永不相交也不闭合，9．电场线不是电荷运动的轨迹．匀强电场点电荷与带电平板 等量异种点电荷的电场 等量同种点电荷的电场孤立点电荷周围的电场 【例】在匀强电场中，将质量为m ，带电量为q 的小球由静止释放，带电小球的运动轨迹为一直线，该直线与竖直方向的夹角为θ，如图所示，则电场强度的大小为（ ）A ．有唯一值mgtan θ／q ；B ．最小值是mgsin θ／q ；C ．最大值mgtan θ／q ；D ．mg/q提示：如附图所示，利用三角形法则，很容易判断出AB 跟速度方向垂直．、库仑定律的理解和应用【例】如图所示，三个完全相同的金属小球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上．a 和c 带正电，b 带负电，a 所带电量的大小比b 的小．已知c 受到a 和b 的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是A ．F 1B ．F 2C ．F 3D ．F 4【解析】 a 对c 为斥力，方向沿ac 连线背离a ；b 对c 为引力，方向沿bc 连线指向b ．由此可知，二力的合力可能为F 1或F 2．又已知b 的电量比a 的大，由此又排除掉F 1，只有F 2是可能的．【答案】 B【例】已知如图，在光滑绝缘水平面上有三个质量都是m的相同小球，两两间的距离都是l ，A 、B 电荷量都是+q 。
第1讲 电场的力的性质
[选考导航]知识内容考试要求电荷及其守恒定律 c库仑定律 c电场强度 c电势能和电势 c电势差 c电势差与电场强度的关系 c静电现象的应用 b电容器的电容 c带电粒子在电场中的运动 d第1讲电场的力的性质知识排查点电荷、电荷守恒定律1.点电荷有一定的电荷量，忽略形状和大小的一种理想化模型。
2.电荷守恒定律(1)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，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到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变。
(2)起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电。
(3)带电实质：物体带电的实质是得失电子。
库仑定律1.内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与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。
2.表达式：F ＝k q 1q 2r 2，式中k ＝9.0×109 N·m 2/C 2，叫静电力常量。
3.适用条件：(1)真空中；(2)点电荷。
电场强度、点电荷的场强1.定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值。
2.定义式：E ＝Fq 。
单位：N/C 或V/m 。
3.点电荷的电场强度：真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度：E ＝k Qr 2。
4.方向：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向。
5.电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，遵从平行四边形定则。
电场线1.定义：为了形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向，在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致，曲线的疏密表示电场的强弱2.小题速练1.思考判断(1)任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍( ) (2)相互作用的两个点电荷，电荷量大的，受到库仑力也大( )(3)根据E＝Fq可知，电场强度与试探电荷在该处所受的电场力成正比()(4)电场中某点的电场强度方向与负电荷在该点所受电场力方向相反()(5)电场线方向即为带电粒子的运动方向()(6)点电荷产生的电场中，以该点电荷为球心的同一球面上各点电场强度相同()答案(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×2.(2018·湖南长沙模拟)下列说法正确的是()A.库仑定律F＝k q1q2r2中k的数值是库仑用油滴实验测得的B.元电荷e的数值是由密立根用扭秤实验测得的C.感应起电和摩擦起电都是电荷从物体的一部分转移到另一部分D.电子的电荷量与电子的质量之比叫做电子的比荷解析静电力常量k的数值是库仑利用扭秤实验测得的，选项A错误；元电荷e 的数值是密立根用油滴实验测得的，选项B错误；感应起电的实质是电荷从物体的一部分转移到另一部分，摩擦起电的实质是电荷从一个物体转移到另一个物体，选项C错误；电子的电荷量与电子的质量之比叫做电子的比荷，选项D正确。
电场的力的性质
【解题探究】(1)各点电荷在O点产生的电场强度大小是否 相等？方向如何？ 提示：大小相等，方向沿半径指向A点，背离B、C、D、E 各点。 (2)若在A点放置的电荷量变为+q，则O点的合场强为多少？ 提示：根据矢量合成的平行四边形定则，可知在O点的合 场强 为零。
【解析】选C。根据对称性，先假定在A点放上+q 的点电荷，则O点的场强为零，即B、C、D、E四 个点电荷在O点的场强沿OA方向，大小为 kq 。 故 2 r O点的合场强为A点-q在O点产生的场强与 B、C、D、E四个+q在O点产生的合场强的矢量和， 即EO= 2kq ， 2
三、库仑定律：
正比
反比
相互排斥
k q1q 2 r2
相互吸引
9.0 109 N m2 / C2
点电荷
库仑力的正负不表示力的大小，而表示库仑力的性质。两个带电体之间 的库仑力是一对作用力和反作用力。
【典例透析1】
两个相同的可视为质点金属小球，带电荷量之比为 1 ∶7，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( ) A．4/7 B．3/7 C．9/7 D．16/7
2kQq 2kQ 2 3kQ 2 2 cos30 ma，所以a 2 L L mL 2 ( ) 2cos30
(3)对任意小球由牛顿第二定律得：
2kQq 2kQ2 v2 k 2 cos30 m ，所以v Q L L L mL 2 ( ) 2cos30 2cos30
四、电场强度：反映电场的强弱，表示电场的力的性质的物理 量。 (1)定义和定义式：放入电场中某点的电荷所受到的电场力，与 此电荷所带电荷量的比值，叫电场强度,简称：场强。用字母： E表示。其定义式为：E＝F/Q。 (2)单位：牛/米 符号：N/m 或：伏/米 V/m (3)电场强度是矢量，电场中某点的场强方向与正电荷在该点所 受到的电场力的方向相同。 (4)大小等于单位电荷所受电场力。 (5)电场中某点的电场强度由电场本身决定。
《电场力的性质》课件
电场的性质
总结词
电场具有物质性、有源性、矢量性、变化性等性质。
详细描述
电场是一种客观存在的特殊物质，具有物质性；电场由电荷产生，具有有源性； 电场对放入其中的电荷的作用力方向，说明电场具有矢量性；变化的电场能产生 磁场，变化的磁场也能产生电场，说明电场具有变化性。
电场的分类
总结词
电场可分为静电场和感应电场。
静电复印
利用静电感应原理，在光 导体上形成静电潜像，再 通过显影和定影，形成复 印品。
电磁感应的应用
电磁感应
感应电动机
因磁通量变化产生感应电动势的现象 。
利用电磁感应原理将电能转换为机械 能理改变交流电压的设 备。
电场力在电子设备中的应用
电子显微镜
利用电场力控制样品在显微镜中 的位置和运动。
实验步骤与结果分析
步骤四
分析实验数据，得出结论。
结果分析
通过实验数据，可以发现电场力与电场强度成正比，与电荷 量成正比，符合库仑定律。同时，电场力方向与电场强度方 向相同，符合左手定则。实验结果与理论预测一致，验证了 电场力的性质和电场强度的关系。
THANK YOU
感谢各位观看
详细描述：在等势面上，电场线的密度较小，说 明该处的电场强度较小，因此受到的电场力也较 小。反之，在电场线密度较大的地方，受到的电 场力较大。
04
电场力在生活中的应用
静电感应的应用
01
02
03
静电感应
当一个带电体靠近导体时 ，导体因静电感应而带电 的现象。
静电除尘
利用静电场使气体电离， 从而使尘粒带电并在电场 力的作用下运动而达到除 尘目的。
03
电场力与电场的关系
电场力与电场强度的关系
电场力的性质(电场强度)
静电场
第2课时
电场力的性质—— 电场强度
第2课时
电场力的性质
一、电场——电荷周围存在的一种物质，传递电荷间 相互作用的媒体； （1）电场的产生 静止的电荷激发的电场——静电场（空间各点的电场 强度不随时间变化、场源电荷）； 变化的磁场激发的电场——电磁场 （2）电场的性质——对放人其中的电荷产生力的作用； (3)常见的场——重力场、电场、磁场
1、电场线的切线方向为该点的场强方向； 电场线的疏密表示场强的大小；
2、要牢记以下6种常见的电场的电场线
以点电荷为球心的同一球面 上场强大小相同、方向不同
题组扣点 课堂探究
场强处处相同
学科素养培养 高考模拟
第2课时
电场力的性质
比较项目 电场线 图示
等量同种点电荷
等量异种点电荷
连线上场 由正点电荷指向中点 由正电荷指向负点电荷 强方向 连线上 先减小后增大，中点处最 先减小后增大，中点处 关于中点对 场强大小 关于中点对称的两 小为零 最小但不为零 中垂线上 场强方向 中垂线上 场强大小
题组扣点 课堂探究 学科素养培养 高考模拟
第2课时
电场力的性质
（4）、电场强度的叠加——遵守平行四边行定则 + -q A q 想一想：与两点电荷距离均 为r的位置其分布形状怎样？
B
题组扣点
课堂探究
学科素养培养
高考模拟
第2课时
电场力的性质
对称法求电场强度
均匀带电球壳、均匀带电球体在球心处产生的电场具 有对称性，因此球心处电场强度为零；（分析球体外 的电场可以看做电荷集中在球心的点电荷）
典例分析：均匀带电圆环所带电荷量为Q，半径为R，圆 心为O，P为垂直于圆环平面的对称轴上的一点，OP=L， 试求P点的场强？
电场有关知识点总结
电场有关知识点总结在物理学中，电场是一个非常重要的概念，它与我们的日常生活和众多现代科技应用都息息相关。
接下来，让我们一起深入了解一下电场的相关知识点。
一、电场的定义电场是存在于电荷周围的一种特殊物质，它对处于其中的电荷有力的作用。
这个力被称为电场力。
就好像我们身处地球的引力场中会受到重力作用一样，电荷在电场中会受到电场力的作用。
二、电场的性质1、电场具有力的性质电荷在电场中会受到电场力的作用，其大小可以通过库仑定律计算。
库仑定律表明，真空中两个静止的点电荷之间的作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。
其表达式为：＄F ＝ k\frac{q_1q_2}｛r^2}＄，其中＄k$ 是库仑常量，＄q_1$ 和＄q_2$ 分别是两个点电荷的电荷量，＄r$ 是它们之间的距离。
2、电场具有能的性质电荷在电场中具有势能，被称为电势能。
当电荷在电场中移动时，电场力做功会导致电势能的变化。
电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加。
三、电场强度电场强度是描述电场强弱和方向的物理量。
它的定义是：放入电场中某点的电荷所受到的电场力＄F$ 与该电荷的电荷量＄q$ 的比值，叫做该点的电场强度，用＄E$ 表示。
其表达式为：＄E ＝＼frac{F}｛q}＄。
电场强度是矢量，其方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同。
1、点电荷的电场强度对于一个电荷量为＄Q$ 的点电荷，在距离它＄r$ 处的电场强度大小为：＄E ＝ k\frac{Q}｛r^2}＄。
2、匀强电场电场强度大小和方向处处相同的电场称为匀强电场。
在匀强电场中，电场线是平行且等间距的直线。
四、电场线电场线是用来形象地描述电场的一种工具。
电场线上每一点的切线方向表示该点电场强度的方向，电场线的疏密程度表示电场强度的大小。
1、电场线的特点（1）电场线从正电荷或无穷远出发，终止于负电荷或无穷远。
（2）电场线在电场中不相交。
（3）电场线的疏密表示电场强度的大小。
9-专题1 电场的力的性质
三、电场中的动力学问题 1．电场中的平衡问题 带电体处于平衡状态，物体所受合外力为零，可用共点力平衡的知识分析 ，常用的方法有正交分解法、合成法等。 2．电场中的加速问题 与力学中的分析方法完全相同，带电体的运动仍然满足牛顿运动定律，在 进行受力分析时不要漏掉静电力。
例 3 如图所示，光滑固定斜面(足够长)倾角为 37°，一 带正电的小物块质量为 m，电荷量为 q，置于斜面上，当沿 水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止 在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的12，(sin37° ＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10 m/s2)求：
规范解答
[变式训练 2] 某电场的电场线分布如图所示，一带 电粒子仅在静电力作用下沿图中虚线所示路径运动，先后 通过 M 点和 N 点，以下说法正确的是( )
A．M、N 点的场强 EM>EN B．粒子在 M、N 点的加速度 aM>aN C．粒子在 M、N 点的速度 vM>vN D．粒子带正电
答案
解析 粒子所受静电力指向轨迹内侧，所以粒子带正电，D 正确；电 场线密处场强大，故 EM<EN，A 错误；由 F＝Eq 知 FM<FN，故 aM<aN，B 错误；粒子从 M 到 N，静电力与速度夹角为锐角，粒子做加速运动，故 vM<vN， C 错误。
第九章 静电场及其应用
专题一 电场的力的性质
一、等量点电荷周围的电场场强特点
比较项目
等量同种点电荷
等量异种点电荷
电场线分布图
连线中点O处的场强
为零
连线上O点场强最小，指向 负电荷一方
连线上的场强大小(从左到 右)
沿连线先变小，再变大
沿连线先变小，再变大
第1讲 电场的力的性质
(3)乙球先做远离甲球的运动,速度先增大后减小,然后又反向做速度先
深化拓展 栏目索引
增大后减小的运动,返回到释放点B后,再重复前面的运动,在B点和最远 点之间做往复运动。
深化拓展 栏目索引
1-5 如图所示,质量为m的小球A放在绝缘斜面上,斜面的倾角为α。小 球A带正电,电荷量为q。在斜面上B点处固定一个带电荷量为Q 的正电 荷,将小球A由距B点竖直高度为H处无初速度释放。小球A下滑过程中 电荷量不变。不计A与斜面间的摩擦,整个装置处在真空中。已知静电 力常量k和重力加速度g。 (1)则A球刚释放时的加速度是多大? (2)当A球的动能最大时,求此时A球与B点的距离。
三、电场与电场强度
1.电场的基本性质:电场对处在它里面的电荷有① 力 的作用,电荷间 的作用是通过电场来实现的。
2.电场强度的定义式:E= F ,式中q是指放入电场中的② 试探电荷 的 q
电荷量。
Q
3.真空中的点电荷场强公式:③ E=kr2 。 4.场强方向:规定电场中某点的场强方向跟④ 正电荷 在该点所受电 场力的方向相同。
栏目索引
第1讲 电场的力的性质
知
一 电荷 电荷守恒定律
识 二 库仑定律
梳 三 电场与电场强度 理 四 电场线
总纲目录 栏目索引
总纲目录 栏目索引
深 化 考点一 对库仑定律的理解及应用 拓 考点二 电场强度与电场线 展
知识梳理
知识梳理 栏目索引
一、电荷 电荷守恒定律
1.元电荷、点电荷 (1)元电荷:把最小的电荷量叫做元电荷,用e表示,e=① 1.60×10-19 C。所有带电体的电荷量或者等于e,或者是e的整数倍。
无关 C.电场中某点的电场强度方向即检验电荷在该点的受力方向
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微型专题1电场力的性质
[课时要求] 1.会分析两等量同种电荷和两等量异种电荷的电场分布.2.会由粒子的运动轨迹分析带电粒子的受力方向和所在处的电场方向.3.会解答库仑力作用下带电体的平衡问题和加速问题．
一、两等量点电荷周围的电场
1．等量同号点电荷的电场(电场线分布如图1)：
(1)两点电荷连线上，中点O处场强为零，向两侧场强逐渐增大．
(2)两点电荷连线的中垂线上由中点O到无限远，场强先变大后变小．
(3)关于中心点O点对称的点，场强等大反向．
2．等量异号点电荷的电场(电场线分布如图2)：
(1)两点电荷连线上，沿电场线方向场强先变小再变大，中点处场强最小．
(2)两点电荷连线的中垂线上电场强度方向都相同，总与中垂线垂直且指向负点电荷一侧．沿中垂线从中点到无限远处，场强一直减小，中点处场强最大．
图1图2
(3)关于中心点对称的点，场强等大同向．
例1如图3所示，a、b两点处分别固定有等量异种点电荷＋Q和－Q，c是线段ab的中点，d是ac的中点，e是ab的垂直平分线上的一点，将一个正点电荷先后放在d、c、e点，它所受的电场力分别为F d、F c、F e，则下列说法中正确的是()
图3
A．F d、F c、F e的方向都是水平向右
B．F d、F c的方向水平向右，F e的方向竖直向上
C．F d、F e的方向水平向右，F c＝0
D．F d、F c、F e的大小都相等
针对训练 如图4所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d ，电荷量分别为＋Q 和－Q .在它们连线的竖直中垂线上固定一根长为L 、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为＋q 的小球以初速度v 0从管口射入，则小球( )
图4
A ．速度先增大后减小
B ．受到的库仑力先做负功后做正功
C ．受到的库仑力最大值为8kQq d 2
D ．管壁对小球的弹力最大值为4kQq d 2 二、电场线与带电粒子运动轨迹的综合分析
1．带电粒子做曲线运动时，合力指向轨迹曲线的内侧，速度方向沿轨迹的切线方向．
2．分析方法：由轨迹的弯曲情况结合电场线确定电场力的方向；由电场力和电场线的方向可判断电荷的正负；由电场线的疏密程度可确定电场力的大小，再根据牛顿第二定律F ＝ma 可判断电荷加速度的大小．
例2 如图5所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M 点以相同速度垂直于电场线方向飞出a 、b 两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示．则( )
图5
A ．a 一定带正电，b 一定带负电
B ．a 的速度将减小，b 的速度将增大
C ．a 的加速度将减小，b 的加速度将增大
D ．两个粒子的动能，一个增大一个减小
三、静电力作用下的平衡
1．共点力的平衡条件：物体所受外力的合力为零．
2．处理平衡问题常用的方法和数学知识有正交分解法、直角三角形、相似三角形．
3．选取研究对象时，要注意整体法和隔离法的灵活运用．
例3 如图6所示，带电荷量分别为＋q 和＋4q 的两点电荷A 、B ，相距L ，问：(不计重力)
图6
(1)若A、B固定，在何处放置点电荷C，才能使C处于平衡状态？
(2)在(1)中的情形下，C的电荷量和电性对C的平衡有影响吗？
(3)若A、B不固定，在何处放一个什么性质的点电荷，才可以使三个点电荷都处于平衡状态？
1．同一直线上的三个自由点电荷都处于平衡状态时，每个电荷受到的合力均为零，根据平衡条件可得，电荷间的关系为：“两同夹异”、“两大夹小”、“近小远大”．
2．对于三个自由点电荷的平衡问题，只需对其中两个电荷列平衡方程，不必再对第三个电荷列平衡方程．
例4如图7所示，真空中两个相同的小球带有等量同种电荷，质量均为m，分别用绝缘细线悬挂于天花板上同一点，平衡时，B球偏离竖直方向θ角，A球竖直且与绝缘墙壁接触，此时A、B两球位于同一高度且相距L.A、B两球均可视为点电荷，求：
图7
(1)每个小球带的电荷量大小q；
(2)B球所受绳的拉力大小；
(3)墙壁对A球的弹力大小．
四、电场中的动力学问题
例5(2018·温州市“十五校联合体”高二期中)用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为m，所带电荷量为q．现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘轻绳与竖直方向成37°角，如图8所示，此时小球离地高度为h(图中未画出，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．求：
图8
(1)这个匀强电场的电场强度；
(2)若将细线剪断，球经多长时间落地.。