2011年高考物理二轮专题分类辅导——单元六库仑定律电场电场强度

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高考物理二轮复习电场知识专题总结

高考物理二轮复习电场知识专题总结

高考物理二轮复习电场知识专题总结一、三种产生电荷的方式:1、摩擦起电:(1)正点荷:用绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷;(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷;(3)实质:电子从一物体转移到另一物体;2、接触起电:(1)实质:电荷从一物体移到另一物体;(2)两个完全相同的物体相互接触后电荷平分;(3)电荷的中和:等量的异种电荷相互接触,电荷相合抵消而对外不显电性,这种现象叫电荷的中和;3、感应起电:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电;(1)电荷的基本性质:同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引;(2)实质:使导体的电荷从一部分移到另一部分;(3)感应起电时,导体离电荷近的一端带异种电荷,远端带同种电荷;4、电荷的基本性质:能吸引轻小物体;二、电荷守恒定律:电荷既不能被创生,亦不能被消失,它只能从一个物体转移到另一物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量不变。

三、元电荷:一个电子所带的电荷叫元电荷,用e表示。

1、e=1.6×10-19c;2、一个质子所带电荷亦等于元电荷;3、任何带电物体所带电荷都是元电荷的整数倍;四、库仑定律:真空中两个静止点电荷间的相互作用力,跟它们所带电荷量的乘积成正比,跟它们之间距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。

电荷间的这种力叫库仑力,1、计算公式:F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N.m2/kg2)2、库仑定律只适用于点电荷(电荷的体积可以忽略不计)3、库仑力不是万有引力;五、电场:电场是使点电荷之间产生静电力的一种物质。

1、只要有电荷存在,在电荷周围就一定存在电场;2、电场的基本性质:电场对放入其中的电荷(静止、运动)有力的作用;这种力叫电场力;3、电场、磁场、重力场都是一种物质六、电场强度:放入电场中某点的电荷所受电场力F跟它的电荷量Q的比值叫该点的电场强度;1、定义式:E=F/q;E是电场强度;F是电场力;q是试探电荷;2、电场强度是矢量,电场中某一点的场强方向就是放在该点的正电荷所受电场力的方向(与负电荷所受电场力的方向相反)3、该公式适用于一切电场;4、点电荷的电场强度公式:E=kQ/r2七、电场的叠加:在空间若有几个点电荷同时存在,则空间某点的电场强度,为这几个点电荷在该点的电场强度的矢量和;解题方法:分别作出表示这几个点电荷在该点场强的有向线段,用平行四边形定则求出合场强;八、电场线:电场线是人们为了形象的描述电场特性而人为假设的线。

高中物理复习——电场(1)库仑力、电场强度

高中物理复习——电场(1)库仑力、电场强度

电场(一)一.电荷及电荷守恒定律1.两种电荷:自然界只存在正、负两种电荷,基元电荷电量e= C 2.物体的带电方式有三种:(1)摩擦起电 (2)接触起电 (3)感应起电 3.电荷守恒定律:电荷既不能 ,也不能 ,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。

4.点电荷:点电荷是一种理想化带电体模型,当带电体间的距离 带电体的线度,以致带电体的形状和大小对作用力的影响可以 时,此带电体可以看作点电荷。

二.库仑定律221rq kq F =其中k 为静电力常量, k =9.0×10 9 N m 2/c 2 注意:1)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“同种电荷相斥,异种电荷相吸”的规律定性判定。

2)研究微观带电粒子(电子、质子、α粒子、各种离子)相互作用时,万有引力或重力可以忽略不计。

3)库仑分取电量的方法:两个大小、形状完全相同的带电金属球相碰后,带电量一定相等。

【例1】 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。

①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置,可以使它在电场力作用下保持静止?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?解:①先判定第三个点电荷所在的区间:只能在B 点的右侧;再由2rkQqF =,F 、k 、q 相同时Q r ∝ ∴r A ∶r B =2∶1,即C 在AB 延长线上,且AB=BC 。

②C 处的点电荷肯定在电场力作用下平衡了;只要A 、B 两个点电荷中的一个处于平衡,另一个必然也平衡。

由2rkQqF =,F 、k 、Q A 相同,Q ∝r 2,∴Q C ∶Q B =4∶1,而且必须是正电荷。

所以C 点处引入的点电荷Q C = +4Q【例2】 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 。

第6章 第1课时 库仑定律 电场强度课件课件

第6章 第1课时 库仑定律 电场强度课件课件

针对训练 2 1:一负电荷从电场中的 A 点由 静止释放,只受静电力作用,沿电场线运动 到 B 点,它运动的速度—时间图象如图所示, 则 A、B 两点所在区域的 电场线分布情况可能是 下列图中的( )
解析:由速度—时间图象可知,电荷的速度 越来越大,且加速度也是越来越大,故电荷 在运动过程中,静电力做正功,所以电场线 的方向应由 B 指向 A.由于加速度越来越大, 所以静电力越来越大,即 B 点的电场强度应 大于 A 点的电场强度,即 B 点处电场线应比 A 点处密集,所以正确选项为 C. 答案:C.
(2)当两小球之间的距离与小球的直径 差别不大时,不能把小球当成点电荷,同 种电荷时,实际距离将大于两球心之间 的距离;异种电荷时,实际距离将小于两 球心之间的距离.
思考探究 2:在理解库仑定律时,
有人根据公式 F=k q1q2 ,设想当 r r2
→0 时得出 F→∞的结论,请分析 这个结论是否正确.
答案:这一结论是错误的.错误的原 因是:当 r→0 时两电荷已失去了作 为点电荷的前提条件,何况实际电荷 都有一定大小,根本不会出现 r=0 的 情况,也就是说当 r→0 时,已不能再 利用库仑定律计算两电荷间的相互 作用力.
对两个定律的理解与应用 1.电荷守恒定律 (1)对定律的理解 ①另一种表述:一个与外界没有电 荷交换的系统,电荷的代数和保持 不变.
点的场强 E=k Q . r2
(2)适用条件 真空中的点电荷形成的电场. 4.匀强电场 各点场强的大小和方向都相同的电场.
五、电场线
1.电场线及其基本特点
(1)电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上
电 每点的切线方向表示该点的电场强度方向,曲线的疏密表
场 示电场的强弱

高三物理高考精品专题讲座:库仑定律 电场强度

高三物理高考精品专题讲座:库仑定律 电场强度

第七章电场一、考纲要求内容要求说明1.物质的电结构、电荷守恒2.静电现象的解释3.点电荷4.库仑定律5.电场强度、点电荷的场强6.电场线7.电势能、电势8.电势差9.匀强电场中电势差与电场强度的关系10.带电粒子在匀强电场中的运动11.示波管12.常用的电容器13.电容器的电压、电荷量和电容的关系ⅠⅠⅠⅡⅡⅠⅠⅡⅠⅡⅠⅠⅠ静电场是十分重要的一章,本章涉及的概念和规律是进一步学习电磁学的基础,是高中物理核心内容的一部分,对于进一步学习科学技术是非常重要的.近几年高考中对库仑定律、电荷守恒、电场强度、电势、电势差、等势面、电容等知识的考查,通常是以选择题形式考查学生对基本概念、基本规律的理解,难度不是很大,但对概念的理解要求较高.本章考查频率较高且难度较大的是电场力做功与电势能变化、带电粒子在电场中的运动这两个内容.尤其在与力学知识的结合中巧妙的把电场概念、牛顿定律、功能关系等相联系命题,对学生能力有较好的测试作用,纵观近5年广东高考题,基本上每年都有大题考查或选择题考查,相信在今后的高考命题中仍是重点,命题趋于综合能力考查,且结合力学的平衡问题、运动学、牛顿运动定律、功和能以及交变电流等构成综合题,来考查学生的探究能力、运用数学方法解决物理问题的能力,因此在复习中不容忽视.知识网络第1讲 库仑定律 电场强度 ★考情直播2.考点整合考点一 电荷守恒定律1.电荷守恒定律是指电荷既不能 ,也不能 ,只能从一个物体 到另一个物体,或者从物体的一部分 到另一部分,在转移的过程中电荷的总量.2.各种起电方法都是把正负电荷 ,而不是创造电荷,中和是等量异种电电荷守恒定律(三种起电方式 摩擦起电、接触起电、感应起电)库仑定律定律内容及公式 2r QqkF = 应用 点电荷与元电荷库仑定律描述电场力的 性质的物理量描述电场能的 性质的物理量电场强度电场线电场力 F=qE (任何电场)、2rQqkF =(真空中点电荷) 大小方向 正电荷在该点的受力方向定义式 E =F/q真空中点电荷的场强 E=kQ/r 2 匀强电场的场强 E=U/d电场电势差 qW U AB AB=电势B A AB U ϕϕ-= 令0=B ϕ 则AB A U =ϕ等势面 电势能 电场力的功qU W =电荷的储存 电容器(电容器充、放电过程及特点)示波管带电粒子在电场中的运动加速 偏转荷相互抵消,而不是电荷被消灭.3.电荷的分配原则是:两个形状、大小相同的导体,接触后再分开,二者带A .毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上B .毛皮上的一些正电荷转移到橡胶棒上C .橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上D .橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上【解析】摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体上,中性的物体若缺少了电子带正电,多余了电子就带负电,由于毛皮的原子核束缚电子的本领比橡胶棒弱,在摩擦的过程中毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上,缺少了电子的毛皮带正电,而正电荷是原子核内的质子,不能自由移动,所以A 正确. 【答案】A【方法技巧】摩擦起电、感应起电、接触带电的实质都是电子的转移,正电荷是不能移动的.考点二 库仑定律1.定律内容: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 ,跟它们的距离的二次方成 ,作用力的方向在它们的连线上.电荷间这种相互作用的电力叫做静电力或库仑力.2.库仑定律的表达式 库仑力F ,可以是引力,也可以是斥力,由电荷的电性决定.k 称静电力常量,k=9.0×109 N ·m 2/C 2.3.库仑定律的适用条件: , ,空气中也可以近似使用.电荷间的作用力遵守牛顿第三定律,即无论Q 1、Q 2是否相等,两个电荷之间的静电夸克带电荷量为32 e ,下夸克带电荷量为-31e ,e 为电子所带电荷量的大小.如果质子是由三个夸克组成的,且各个夸克之间的距离都为l ,l =1.5×10-15 m.试计算质子内相邻两个夸克之间的静电力(库仑力).[解析]本题考查库仑定律及学生对新知识的吸取能力和对题中隐含条件的挖掘能力.关键点有两个:(1)质子的组成由题意得必有两个上夸克和一个下夸克组成.(2)夸克位置分布(正三角形).质子带电荷量为+e ,所以它是由两个上夸克和一个下夸克组成的.按题意,三个夸克必位于等边三角形的三个顶点处.这时上夸克与上夸克之间的静电力应为:F 1=k 23232l ee =94k 22l e 代入数值,得F 1=46 N ,为斥力上夸克与下夸克之间的静电力为F 2=k 23231lee =92k 22l e 代入数值,得F2=23 N ,为引力.【方法总结】此题型新颖,立意较独特,体现了从知识立意向能力立意发展的宗旨.关键在于挖掘题目的隐含条件,构建夸克位置的分布图.考点三 电场强度、电场线1.电场强度的定义式为 .适用于任何电场,电场中某点的电场强度由电场本身决定,与检验电荷的大小以及是否有检验电荷 .2.真空中点电荷电场强度的决定式为 .只适用于真空中点电荷的在某点激发的电场.3.匀强电场场强与电势差的关系式 .其中d 为 .4.电场强度为矢量,方向与该点 .5.电场的叠加原理:某点的电场等于各个电荷单独存在时在该点产生电场的 .6.电场线:为了形象描述电场中各点的强弱及方向,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场强方向一致,曲线的疏密表示电场的强弱.注意,不能由一条电场线判断场强的大小.7.几种典型的电场线8.电场线的特点:(1)电场线始于正电荷(或无穷远),终于负电荷(或无穷远); (2)电场线互不相交;(3)电场线和等势面在相交处互相垂直;(4)电场线的方向是电势降低的方向,而且是降低最快的方向;[特别提醒]要掌握用比值定义的物理量的特点,区分电场强度的定义式和决定式.场强的叠加原理,即空间某一点的场强应是各场源电荷在该点激发的电场的矢量和,应该遵循平行四边形定则.特别注意电场线与场强、电势高低、等势面的关系. [例3] 图9-36-4中a 、b 是两个点电荷,它们的电量分别为Q 1、Q 2,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?( ) A .Q 1、Q 2都是正电荷,且Q 1<Q 2B .Q 1是正电荷,Q 2是负电荷,且Q 1>|Q 2| C. Q 1是负电荷,Q 2是正电荷,且|Q 1|<Q 2 D. Q 1、Q 2都是负电荷,且|Q 1|>|Q 2|【剖析】场强是矢量,场强的合成遵循平行四边形定则,由平行四边形定则可画出场强的矢量图,可得到ACD 正确. 【答案】ACD【方法技巧】 本题考查场强的矢量性 ,即空间某一点的场强应是各场源电荷在图9-36-4 等量异种电荷的电电场 等量同种点电荷的等量同种电荷的电孤立点电荷的电场 匀强电场该点激发的电场的矢量和,应该遵循平行四边形定则. 考点四 带电体在电场中的平衡[特别提醒] 带电体在电场中的平衡问题是指带电体处于静止或者匀速直线运动状态,仍属“静力学”范畴,只是带电体所受的外力中多了一项电场力而已,因此,解题的一般步骤为:研究对象的选取(整体法或者隔离法);受力分析并画出受力图;根据平衡条件列方程求解.[例4]两个大小相同的小球带有同种电荷(可看作点电荷),质量分别为m 1和m 2,带电量分别是q 1和q 2,用两等长的绝缘线悬挂后,因静电力而使两悬线张开,分别与竖直方向成夹角α1和α2,如图9-36-6所示,若α1=α2,则下述结论正确的是( ) A.q 1一定等于q 2B.一定满足2211m qm q = C.m 1一定等于m 2 D.必定同时满足q 1=q 2,m 1=m 2[解析] 可任选m 1或者m 2为研究对象,现以m 1为研究对象,其受力如图9-36-8所示,无论q 1、q 2的大小关系如何,两者之间的库仑斥力是大小相等的,故2211ctg F g m ctg F αα斥斥=,=g m ,即21m m =.[答案] C[方法技巧] 求解带电体在电场中的平衡问题和求解静力学问题的思维方法一模一样,首先是研究对象的选取,然后是受力分析,画出受力示意图,最后列平衡求解. ★ 高考重点热点题型探究热点1 电场线与场强、电势等物理量的关系[真题1]图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹,粒子先经过M 点,再经过N 点,可以判定( )A .M 点的电势大于N 点的电势B .M 点的电势小于N 点的电势C .粒子在M 点受到的电场力大于在N 点受到的电场力D .粒子在M 点受到的电场力小于在N 点受到的电场力[解析]沿着电场线的方向,电势降低,故选项A 正确.电场线越密,场强越大,同一粒子受到的电场力越大,选项D 正确. [答案]AD[名师指引]要掌握电场线的特点,电场线与场强、电势高低、等势面的关系. [真题2]如图9-36-10所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷Q 产生的电场线,若带电粒子q (|Q |>>|q |)由a 运动到b ,电场力做正功.已知在a 、b 两点粒子所受电场力分别为F a 、F b ,则下列判断正确的是( )TF 斥 m 1mg 1α图9-36-6图9-36-10A .若Q 为正电荷,则q 带正电,F a >F bB .若Q 为正电荷,则q 带正电,F a <F bC .若Q 为负电荷,则q 带正电,F a >F bD .若Q 为负电荷,则q 带正电,F a <F b[解析]q 从a 点移到b 点,电场力做正功,表明Q 、q 一定带同种电荷,要么同为正,要么同为负,又因为E a >E b ,故F a >F b ,A 选项正确. [答案]A[名师指引]电场强度的方向与正电荷的受力方向相同,与负电荷在该处的受力方向相反. 新题导练1-1.一负电荷从电场中A 点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B 点,它运动的速度一时间图象如图9-36-3甲所示,则A 、B 两点所在区域的电场线分布情况可能是图9-36-22乙中的( )1-2..如图所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹,a 、b 是轨迹上两点. 若带电粒子运动中只受电场力作用,根据此图不能确定的.....是( ) A.带电粒子所带电荷的符号B.带电粒子在a 、b 两点的受力方向C.带电粒子在a 、b 两点的速度何处大D.带电粒子在a 、b 两点的电势能何处较大热点2 场强的叠加[真题3]如图所示,在光滑绝缘水平面上,两个带等量正电的点电荷M 、N ,分别固定在A 、B 两点,O 为AB 连线的中点,CD 为AB 的垂直平分线,在CO 之间的F 点由静止释放一个带负电的小球P (设不改变原来的电场分布),在以后的一段时间内,P 在CD 连线上做往复运动.若( ) A.小球P 的带电量缓慢减小,则它往复运动过程中振幅不断减小B.小球P 的带电量缓慢减小,则它往复运动过程中每次经过O 点时的速率不断减小C.点电荷M 、N 的带电量同时等量地缓慢增大,则小球P 往复运动过程中周期不断减小D.点电荷M 、N 的带电量同时等量地缓慢增大,则小球P 往复运动过程中振幅不断减小ab图9-36-3【解析】设F 与F ′绕O 点对称,在F 与F ′处之间,小球始终受到指向O 点的回复力作用下做往复运动,若小球P 带电量缓慢减小,则此后小球能运动到F ′点下方,即振幅会加大,A 错;每次经过O 点因电场力做功减少而速度不断减小,B 对;若点电荷M 、N 电荷量缓慢增大,则中垂线CD 上的场强相对增大,振幅减小,加速度相对原来每个位置增大,故一个周期的时间必定减小,C 、D 正确. [答案]BCD[名师指引]本题具有一定的难度,要掌握等量同种点电荷中垂线上各点的场强分布情况,还要善于用能量的观点分析问题.同学们还可以讨论等量异种点电荷的中垂线上的场强、电势情况. [真题4] ab 是长为l 的均匀带电细杆,P 1、P 2是位于ab 所在直线上的两点,位置如图9-36-15所示,ab 上电荷产生的静电场在P 1处的场强大小为E 1,在P 2处的场强大小为E 2,则以下说法正确的是( ) A .两处的电场方向相同,E 1>E 2 B .两处的电场方向相反,E 1>E 2 C .两处的电场方向相同,E 1<E 2 D .两处的电场方向相反,E 1<E 2 [剖析]由对称性可知,P 1左端杆内4/l 内的电荷与P 1右端4/l 内的电荷在P 1处的场强为零,即P 1处场强E 1是由杆的右端2/l 内电荷产生的.而P 2处场强E 2可看作是杆的右端2/l 内的电荷在P 2处的合场强,由对称性可知,杆的右端2/l 内的电荷在P 2处场强大小也为E 1,若假定杆的右端2/l 内的电荷在处场强为E /,由电场的合成可知:E 2=E 1+E /, E 2>E 1,由此分析可知,两处场强方向相反,故D 选项正确. [答案]D[名师指引]本题考查电场的叠加,同时把物理学中对称的思想应用于命题中,要善于转换物理模型,从中找出最佳的方法.新题导练 2-1.如图9-36-6所示,中子内有一个电荷量为e 32+的上夸克和两个电荷量为e 31-的下夸克,3个夸克都分布在半径为r的同一圆周上,则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为( )A.2r keB.23r keC.29r keD.232rke 2-2.在x 轴上有两个点电荷,一个带正电Q 1,一个带负电-Q 2且Q 1=2Q 2.用E 1和E 2分别表示两个电荷所产生的场强的大小,则在x 轴上( ) A.E 1=E 2之点只有一处;该处合场强为0B.E 1=E 2之点共有两处;一处合场强为0,另一处合场强为2E 2C.E 1=E 2之点共有三处;其中两处合场强为0,另一处合场强为2E 2D.E 1=E 2之点共有三处;其中一处合场强为0,另两处合场强为2E 2 热点3 带电体的平衡问题 [真题5]如图9-36-13,悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线下图9-36-15 图9-36-13e 32+ 120°120°3e -3e -图9-36-4端有一个带电量不变的小球A .在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球B .当B 到达悬点O 的正下方并与A 在同一水平线上,A 处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为θ,若两次实验中B 的电量分别为q 1和q 2, θ分别为30°和45°.则q 2/q 1为( )A.2B.3C.23D.33 [解析]对A 球进行受力分析,根据平衡条件可得 112221tan sin θθG L q q k=,222221tan sin θθG L q q k= 联立解得3212=q q [答案]C[名师指引]本题考查带电体在电场中的平衡问题,关键在于研究对象的选取和受力分析. 新题导练3-1.用两根等长的细线各悬一个小球,并挂于同一点,已知两球质量相等,当它们带上同种电荷时,相距L 而平衡,如图所示.若使它们的带电量都减少一半,待它们重新平衡后,两球间距离( )A .大于L/2B .等于L/2C .小于L/2D .等于L 3-2.如图9-36-13所示,竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘,两个带有同种电荷的小球A 、B 分别处于竖直墙面和水平地面,且共处于同一竖直平面内,若用图示方向的水平推力F 作用于小球B ,则两球静止于图示位置,如果将小球B 稍向左推过一些,两球重新平衡时的受力情况与原来相比( ) A. 推力F 将增大 B .竖直墙面对小球A 的弹力增大C .地面对小球B 的弹力一定不变D .两个小球之间的距离增大 ★三、抢分频道1.限时基础训练卷选择题(每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.电场中有一点P ,下列哪些说法正确的是( ) A .若放在P 点的电荷的电量减半,则P 点场强减半 B .若P 点没有检验电荷,则P 点的场强为零C .P 点的场强越大,则同一电荷在P 点所受的电场力越大D .P 点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向 2.把质量为m 的正点电荷q ,在电场中由静止释放,在它运动过程中如果不计重力,下述正确的是( )A.点电荷运动轨迹必与电场线重合B.点电荷的速度方向,必和所在点的切线方向一致C.点电荷的加速度方向,必和所在点的电场线的切线方向一致D.点电荷的受力方向,必和所在点的电场线的切线方向一致 3.把一带正电小球a 放在光滑绝缘斜面上,欲使小球a 上,需在MN间放一带电小球b ,则( )A.带正电,放在A点 B.带负电,放在A点C.带负电,放在C点D.带正电,放在C点4. 两个完全相同的金属小球带有电量相等的电荷,相距一定的距离,相互作用力为F ,现在用第三个完全相同不带电的小金属球C 先跟A 接触,再和B 接触,然后移去C ,则A 、B 间的相互作用力为( )A. F /8B. F /4C. F3/8D. F /4 5.如图所示,三个完全相同的绝缘金属小球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上,球c 在xOy 坐标系原点O 上,球a 、c 带正电,球b 带负电,球a 所带电荷量比球b 所带电荷量少.关于球c 受到球a 、球b 的静电力的合力方向,下列说法中正确的是( )A .从原点指向第I 象限B .从原点指向第Ⅱ象限C .从原点指向第Ⅲ象限D .从原点指向第Ⅳ象限6.如图所示,在竖直平面内有水平向右的匀强电场,同一竖直平面内水平拉直的绝缘细线一端系一带正电的小球,另一端固定于0点,已知带电小球受到的电场力大于重力,小球由静止释放,到达图中竖直虚线前小球做( ) A .平抛运动 B .圆周运动C .匀加速直线运动D .匀变速曲线运动7.两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9-36-17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)( )A .121()2T q q E =- B .12()T q q E =- C .121()2T q q E =+ D .12()T q q E =+ 8.M 、N 为正点电荷Q 的电场中某直线上的两点,距Q 的距离如图所示,一试验电荷q 在Q 的作用下沿该直线由M 向Q 做加速运动.下列相关说法中正确的是( ) A .试验电荷q 带正电B .试验电荷q 在N 点的加速度是在M 点加速度的4倍E球1球2 图9-36-17NML LA C · · M aC .N 点电场强度是M 点电场强度的2倍D .试验电荷q 在N 点的电势能比在M 点的电势能大9. 在平行于纸面的匀强电场中,有a 、b 、c 三点,各点的电势分别为V V b a 4,8-==ϕϕ,V c 2=ϕ,已知ab=103cm ,ac=53cm ,ac 和ab 之间的夹角为60°,如图9-37-6所示,求所在匀强电场的场强大小和方向?10.如图9-37-4所示,在匀强电场中,有A 、B 两点,它们间距为2cm ,两点的连线与场强方向成60°角.将一个电量为−2×10−5C 的电荷由A 移到B ,其电势能增加了0.1J.则:(1)在此过程中,电场力对该电荷做了多少功? (2)A 、B 两点的电势差U AB 为多少? (3)匀强电场的场强为多大?2.基础提升训练11.如图9-36-10所示,质量为m 的带正电小球A 悬挂在绝缘细线上,且处在场强为E 的匀强电场中,当小球A 静止时,细线与竖直方向成30°角,已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小,则小球所带的电量应为( ) A .E mg 33 B . Emg3 C .E mg 2 D .Emg 212.如图9-36-20所示,把一个带电小球A 固定在足够大的光滑水平绝缘桌面上,在桌面的另一处放置带电小球B ,现给小球B 一个垂直AB 连线方向的速度V 0,使其在水平桌面上运动,则( ) A .若A 、B 为同种电荷,B 球一定做速度变大的曲线运动B .若A 、B 为同种电荷,B 球一定做加速度变大的曲线运动C .若A 、B 为异种电荷,B 球可能做加速度和速度都变小的曲线运动D .若A 、B 为异种电荷,B 球速度的大小和加速度的大小可能都不变13.如图9-36-23所示,有完全相同的两个带电金属小球A 、B ,其中A 固定,让B 在A 的正上方H 高处自由下落,B 与A 碰后上升的高度为h ,设A 、B 碰撞过程中没有能量损失,不计空气阻力.则( )BAH 图9-36-23A B V 0 图9-36-20abc60°图9-37-6 图9-37-4 图9-36-10A .若两球带等量同种电荷,H=hB .若两球带不等量同种电荷,H>hC .若两球带等量异种电荷,H=hD .若两球带不等量异种电荷,H<h14.如图9-36-27所示,带正电小球质量为m =1×10-2kg ,带电量为q =l ×10-6C ,置于光滑绝缘水平面上的A 点.当空间存在着斜向上的匀强电场时,该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动,当运动到B 点时,测得其速度v B =1.5m /s ,此时小球的位移为S =0.15m .求此匀强电场场强E 的取值范围.(g =10m /s 2)某同学求解如下:设电场方向与水平面之间夹角为θ,由动能定理qES cos θ=212B mv -0得22cos B mv E qS θ==75000cos θV /m .由题意可知θ>0,所以当E >7.5×104V /m 时小球将始终沿水平面做匀加速直线运动.经检查,计算无误.该同学所得结论是否有不完善之处?若有请予以补充.15.如图所示,要使一质量为m 、电量为+q 的小球能水平沿直线加速,需要外加一匀强电场.已知平行金属板间距为d ,与水平面夹角为θ,要使此小球从A 板左端沿直线从静止沿水平方向被加速,恰从B 板的右端射出,求两金属板间所加电压U 是多少?小球从B 板右端射出时的速度是多大?(重力加速度为g )16.如图9-36-28所示,绝缘水平面上静止着两个质量均为m ,电量均为 + 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μ.求:(1)A 受到的摩擦力为多大? (2)如果将A 的电量增至 + 4Q ,则两物体将开始运动,当它们的加速度第一次为零时,A 、B 各运动了多远距离?3.能力提高训练17.如图9-36-24所示,一质量为m ,带电量为+q 的小球,用长为L 的绝缘线悬挂在水平向右的匀强电场中,开始时把悬线拉到水平,小球在位置A 点.然后将小球由静止释放,球沿弧线下摆到α = 60°的B 点,此时小球速度恰好为零,则匀强电场场强大小为( )图9-36-27图9-36-28 A B OαE图9-36-24A .E =3mgqB .E =3mg 3qC .E = mg 2qD .E = 3mg2q18. 竖直绝缘墙壁上的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θ角,如图9-36-9(a)所示.由于漏电,使A 、B 两小球的电荷量逐渐减少,悬线与竖直方向夹角θ逐渐减小,如图9-36-9(b)所示.则在电荷漏完之前悬线对悬点P 的拉力的大小将( ) A.保持不变 B.先减小后增大 C.逐渐减小 D.逐渐增大19.如图15所示,质量为 m 、电量为+q 的带电小球固定于一不可伸长的绝缘细线一端,绳的另一端固定于O 点,绳长为l ,O 点有一电荷量为+Q(Q >>q)的点电荷P ,现加一个水平和右的匀强电场,小球静止于与竖直方向成 θ=300角的A 点.求: (1)小球静止在A 点处绳子受到的拉力; (2) 外加电场大小;(3)将小球拉起至与O 点等高的B 点后无初速释放,则小球经过最低点C 时,绳受到的拉力.20.有三根长度皆为l =0 . 30m 的不可伸长的绝缘轻线,其中两根的一端固定在天花板的 O 点,另一端分别拴有质量皆为 m = 1 . 0×10-2kg 的带电小球A 和B ,它们的电荷量分别为-q 和+q, q = 1.0×10-6 C .A 、B 之间用第三根线连接起来,空间中存在大小为 E = 2 . 0× 10 5 N / C 的匀强电场,电场强度的方向水平向右.平衡时A 、B 球的位置如图9-36-29所示.已知静电力恒量k=9×109 N · m 2/C 2 , 重力加速度g=10m / s 2.(1)求连接A 、B 的轻线的拉力大小?(2)若将 O 、B 间的线烧断,由于有空气阻力, A 、B 球最后会达到新的平衡状态,请定性画出此时A 、B 两球所在的位置和其余两根线所处的方向.(不要求写出计算过程)参考答案考点整合考点1.凭空产生,凭空消失,转移,转移,保持不变;分开;等量,平分.考点2.正比,反比;221rQ Q kF =;真空中,点电荷. 考点3. q F E =; 2rQ k E =;d UE =,沿电场线方向的距离;正电荷的受力方向图9-36-9 图9-36-29一致;矢量和 新题导练1-1.C.[由v -t 图知,电荷的加速度越来越大,故场强越来越大,负电荷受力与场强的方向相反]1-2.A[无论粒子带正电还是带负电,无论是从a 运动到b 还是从b 运动到a ,粒子所受电场力的方向是指向场源电荷的,(曲线运动的运动轨迹向合外力的方向偏转),从而可知粒子在a 点的速度大于b 点的速度,在a 点的电势能小于在b 点的电势能,由于电场方向未知,故无法确定带电粒子所带电荷的符号]2-1.A.[空间某一点的场强应该是各个电荷在该点激发的电场的矢量和,只要求出三个夸克分别在圆心激发的场强再矢量求和即可]2-2.B[在Q 1、Q 2连线之间靠近Q 2某处,场强大小相等,合场强为2E 2,在Q 1、Q 2连线Q 2的外侧某处,场强大小相等,合场强为0 ]3-1.A[设两小球之间的距离为L ,绳长为l ,带电量分别为q 1,q 2,任选一个小球做为研究对象,列平衡方程有22221)2/(2/tan L l L mg mg r q q k-==θ,讨论即可] 3-2.CD[隔离A 球和B 球,其受力如图9-36-14所示, 对A 球有g m F A =θcos 斥,B 向左运动,θ减小,故F 斥减小,由221rqq k F =斥可知两球的距离r 变大,故D 正确.对B 球有θsin 斥F F =,因F 斥减小,θ减小,故F 减小,故A 错.把A 、B 两球视为一整体,A 、B 之间的库仑力为内力不考虑, 整体受力如图9-36-15所示: 由图可知,地面对B 的弹力一定不变,故C 正确.墙壁对A 球的作用力减小,B 错]抢分频道1.限时基础训练1.C[电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定,与检验电荷的电荷量多少、电性无关,所以A 、B 错,由qFE =得F =qE,当q 一定时,E 越大 ,F 越大,故C 正确,场强的方向与该点正电荷的受力方向相同,故D 错]2.CD[正电荷q 由静止释放,如果电场线为直线,电荷将沿电场线运动 ,但电场线如果是曲线,电荷一定不沿电场线运动,(因为如果沿电场线运动,其速度方向与受力方向重合,不符合曲线运动的条件),故A 、B 错;而正电荷的受力方向和加速度与该点场强方向一致,即与所在点的电场线的切线方向一致,故C 、D 正确]3.AC[若A 点放正电荷,小球受库仑斥力和重力平衡,若C 点放负电荷,小球受库仑引力、重力、支持力平衡]4.AC.本题很容易只考虑两球带同种电荷而只选择C 答案,事实上两球可能带等量的同种电荷,也可能带等量的异种电荷,所以解题时要特别注意]A B F N AN B9-36-15N Am A g FN B斥m B gF 斥θ9-36-14。

库仑定律电场强度高二

库仑定律电场强度高二

库仑定律、电场强度一、重难点知识归纳 :1.库仑定律(1)公式:F= _________________,F 叫库仑力或静电力,也叫电场力。

(2)适用条件:__________________。

2.电场强度公式:E=___________,E 与q 、F____关,取决于____________,适用于____电场。

方向:是____量,规定电场中某点的场强方向跟_______在该点所受电场力方向相同。

3.点电荷Q 在真空中产生的电场E___________。

4.电场叠加几个电场叠加在同一区域形成的合电场,其场强可用矢量的合成定则进行合成。

5.电场线①电场线是人为引入的,实际上不是客观存在的。

②电场线的_____________情况反映电场的强弱,电场线密的地方,场强_______________;③电场线上某点的__________就是该点的场强方向;④电场线起始于__电荷(或来自无穷远)终止于__电荷(或伸向无穷远)但不会在没有电荷的地方中断;⑤电场线空间中不______;⑥ 静电场中电场线不_______6.电场线常见电场线的分布二、重、难点突破:(一)库仑定律的应用例1、如图所示,光滑水平面上固定金属小球A ,用长为L 0的绝缘弹簧将A 与另外一个金属小球B 连接,让它们带上等量同种电荷,弹簧伸长量为x1,若两球电量各漏掉一半,弹簧伸长量为x2,则有( )A 、x2=1/2 x1B 、x2=1/4 x1C 、x2>1/4 x1D 、x2<1/4 x1例2、如图所示,两个正、负点电荷,在库仑力作用下,它们以两者连线上的某点O 为圆心 做匀速圆周运动,以下说法正确的是( )A .它们所需要的向心力不相等。

B .它们做圆周运动的角速度相等。

C .它们的线速度与其质量成反比。

D .它们的运动半径与电荷量成反比。

例3、如图所示,质量均为m 的三个带电小球A 、B 、C 放置在光滑绝缘的水平直槽上,A 与B 间和B 与C 间距离均为L ,A 球带电荷量为Q A =8q ,B 球带电荷量为Q B =q ,若小球C 上加一水平向右的恒力F ,恰好使A 、B 、C 三个小球保持相对静止,求(1)外力F 的大小(2)C 球所带电荷量Q CA B 漏电前 L 0+ x1 A B 漏电后 L 0+ x2 FA B C(二)带电体的平衡和非平衡问题例1、有两个带有等量异种电荷的小球,用绝缘细线相连后悬起,并置于水平方向匀强电场中.当两小球都处于平衡时其可能位置是图中的哪一个?( )例2、如图,悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A 。

高考物理大一轮复习专题六电场第1讲库仑定律电场强度课件

高考物理大一轮复习专题六电场第1讲库仑定律电场强度课件

A.F8
B.F4
答案:A
C.3F 8
D.3F 4
图 6-1-1
三、电场和电场强度 1.电场:电荷周围存在的一种特殊物质.电场对放入其中 的电荷有___力__的__作__用___.静止电荷产生的电场称为___静__电__场___. 2.电场强度 (1)定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力 F 与它的电 荷量的比值. (2)公式:_____E_=__Fq________.
答案:CD
考点 1 对库仑定律的理解和应用 ⊙重点归纳 1.库仑定律适用条件的三点理解 (1)对于两个均匀带电绝缘球体,可以将其视为电荷集中于 球心的点电荷,r 为两球心之间的距离. (2)对于两个带电金属球,要考虑金属球表面电荷的重新分 布. (3)库仑力在r=10-15 m~10-19 m的范围内均有效,但不能
专题六 电 场
考点内容
要求
热点
1.物质的电结构、电荷守恒 Ⅰ 1.高考对本专题知识的考查
2.静电现象的解释
Ⅰ 频率较高的是电场力、电
3.点电荷
Ⅰ 势能和带电粒子在电场中
4.库仑定律
Ⅱ 的运动这几个知识点,尤
5.静电场
Ⅰ 其是与力学知识和磁场知
6.电场强度、点电荷的场强 Ⅱ 识结合构成的综合题目能
7.电场线
(3)矢量性:电场强度是矢量,方向与___正__电__荷___在该点受 到的电场力的方向相同.
(4)电场中某点的电场强度由电场__本__身____决定,与检验电 荷无关.
(5)真空中点电荷电场强度的决定式:__E_=__k_Qr_2 _,其中 Q 是 形成电场的场源电荷.
(6)电场的叠加:某点的场强等于各个电荷单独存在时在该 点产生的场强的矢量和.

高考物理二轮复习专题静电场讲含解析

高考物理二轮复习专题静电场讲含解析

静电场考点要求 专家解读物质的电构造、电荷守恒 Ⅰ从历年高考试题来看,对电场知识的观察主要集中在以下几个方面:(1)多个电荷库仑力的均衡和场强叠加问题。

(2)利用电场线和等势面确立场强的大小和方向,判断电势高低、电场力变化、电场力做功和电势能的变化等。

(3)带电体在匀强电场中的均衡问题及其余变速运动的动力学识题。

(4)对平行板电容器电容决定要素的理解,解决两类有关动向变化的问题。

(5)剖析带电粒子在电场中的加快和偏转问题。

(6)示波管、静电除尘等在平时生活和科学技术中的应用。

静电现象的解说 Ⅰ 点电荷 Ⅰ 库仑定律 Ⅱ 静电场Ⅰ 电场强度、点电荷的场强 Ⅱ 电场线 Ⅰ 电势能、电势 Ⅰ 电势差Ⅱ 匀强电场中电势差与电场强度的关系 Ⅰ 带电粒子在匀强电场中的运动 Ⅱ 示波管 Ⅰ 常用的电容器Ⅰ电容器的电压、电荷量和电容的关系 Ⅰ纵观近几年高考试题,展望2019年物理高考试题还会考:1.本章基本看法的命题频次较高,主要波及电场的力的性质(电场、电场力)及能的性质(电势、电势能) 、平行板电容器,一般多以选择题出现.2.带电粒子在电场中的运动,是近几年高考取命题频次较高、难度较大的知识点之一,带电粒子在电场中的运动,一般波及办理带电粒子(一般不计重力)和带电体(一般要考虑重力)在电场中的加快与偏转问题或许做匀速圆周运动等,运用的规律是把电场力、能量公式与牛顿运动定律、功能原理以及磁场等内容联系起来命题,对考生综合剖析能力有较好的测试作用考向01 电场力的性质(1)考大纲求认识静电现象的有关解说,能利用电荷守恒定律进行有关判断;会解决库仑力参加的均衡及动力学识题;.理解电场强度的定义、意义及表示方法;娴熟掌握各样电场的电场线散布,并能利用它们剖析解决问题.3.会剖析、计算在电场力作用下的电荷的均衡及运动问题。

(2)小球受mg、绳的拉力T和电场力F作用途于均衡状态,如下图依据几何关系有,得m=4.0×10–4 kg【考点定位】电场强度,电场线,电势,电势能,曲线运动,带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题观察的知识点许多,应从曲线运动的特色和规律出发判断出电子的受力方向,再利用有关电场和带电粒子在电场中的运动规律解决问题。

2011高三物理一轮复习第一课时库仑定律电场强度电场线

2011高三物理一轮复习第一课时库仑定律电场强度电场线
方向为该点电场强度的方向.
3.点电荷场强的计算式
(1)设在场源点电荷Q形成的电场中,有一点P与Q相距r,则P
点的场强E=
.
(2)适用条件:真空中的 点电荷 形成的电场.
2.场强三个表达式的比较
定义式
决定式
关系式
表达式
E=F/q
适用范围 任何电场
E=kQ/r2
真空中的点电 荷
E=U/d 匀强电场
为零
由O沿中垂线向外场强的变化 向外先增大后减小
关于O点对称的两点A与A′ ,B与B′场强的关系
等大、反向
在中垂线上最大, 在连线上最小 向外逐渐减小
等大、同向

3.两带电量分别为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

()
【解析】 根据两等量异种点电荷周围的电场线可直 观地看出,连线的中点场强最小,但不为零,关于中 点对称的两点场强大小相等,方向相同,所以两点电 荷的连线上的场强先减小后增大,A正确.
小( )
【解析】 两电荷间的作用力 F=k3rQ22,两电荷接
触电量先中和再平均分配,每个小球带电量为 Q,
F′=kQ2r22,FF′=43,C 正确.
例2.如图所示,在一条直线上有两个相距0.4 m的点 电荷A、B,A带电+Q,B带电-9Q.现引入第三个点 电荷C,恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于 平衡状态,问:C应带什么性质的电?应放于何处? 所带电荷量为多少?
2.带电粒子在电场中的运动(含电容器电场),是考查的重中之重,年 年必考总是与力学知识(共点力平衡、牛顿定律、动能定理、功能 关系)综合,甚至与磁场知识结合,综合性强,能力要求高,主要 以计算题形式出现.

高二年级总复习之静电场(库仑定律和电场强度)

高二年级总复习之静电场(库仑定律和电场强度)

考向预测电场是电学的基础,也是高考的重点.电荷守恒定律,库仑定律,电场线性质,带电体在静电场中的平衡,带电粒子在匀强电场中的偏转等是考查热点.这部分内容一般采用选择题或计算题进行考查.也可与力学、磁场等知识进行综合.第1课时库仑定律电场强度基础知识回顾1.电荷、电荷守恒⑴自然界中只存在两种电荷:、.使物体带电的方法有、、.⑵静电感应:当一个带电体靠近导体时,由于电荷间的相互吸引或排斥,使导体靠近带电体的一端带电荷,远离带电体的一端带电荷.⑶电荷守恒:电荷即不会,也不会,它只能从,或;在转移过程中,.(一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变)⑷元电荷:指一个电子或质子所带的电荷量,用e表示.e=2.库仑定律⑴真空中两个之间相互作用的电场力,跟它们成正比,跟它们的距离成反比,作用力的方向在它们的.即:其中k为静电力常量,k=9.0×10 9 Nm2/c2⑵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.(对带电均匀的球,r为球心间的距离).3.电场强度⑴电场:带电体的周围存在着的一种特殊物质,它的基本性质是的作用,这种力叫电场力.电荷间的相互作用就是通过发生作用的.电场还具有性质.⑵电场强度E:反映电场的物理量,是矢量.①定义:放入电场中某点的试探电荷所受的跟它的的比值,叫该点的电场强度.即:单位:,②场强的方向:规定电荷在电场中某点的受力方向为该点的场强方向.(说明:电场中某点的场强与放入场中的试探电荷,而是由该图6-1-1 点的位置和场源电何来决定.)⑶点电荷的电场强度:E = ,其中Q 为 ,E 为场中距Q 为r 的某点处的场强大小.对于求均匀带电的球体或球壳外某点的场强时,r 为该点到球心的距离.⑷电场强度的叠加:当存在多个场源电荷时,电场中某点的场强为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的 .⑸电场线:为形象描述电场而引入的假想曲线.①电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷.②电场线不相交,也不相切,更不能认为电场就是电荷在电场中的运动轨迹.③同一幅图中,场强大的地方电场线较密,场强小的地方电场线较疏.⑹匀强电场:电场中各点场强大小处处相等,方向相同,匀强电场的电场线是一些平行的等间距的平行线.重点难点例析一、电荷守恒、库仑定律的理解【例1】两个半径相同的金属小球,带电量之比为1∶7,相距为r(可视为点电荷),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. 47B. 37C. 97D.167 拓展1、如图6-1-1,A 、B 是两个完全相同的带电金属球,它们所带的电荷量分别为+3Q 和+5Q ,放在光滑绝缘的水平面上..若使金属球A 、B 分别由M 、N 两点以相等的动能相向运动,经时间0t 两球刚好发生接触,然后两球又分别向相反方向运动.设A 、B 返回M 、N 两点所经历的时间分别为1t 、2t .A .21t t >B .21t t <C .021t t t <=D .021t t t >=二、与电场力相关的力学综合的问题电场力可以和其它力平衡,也可以和其它力一起产生加速度,因此这类问题实质上仍是力学问题,仍是按力学问题的基本思路来解题,只不过多了一个电场力而已,特别是带电体之间的库仑力由于是一对相互作用力,因而考虑孤立带电体之间相互作用的过程时,一般可考虑用动量守恒;动能与电势能之和守恒来处理.【例2】 如图6-1-2,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.①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置,可以使它在电场力作用下保持静止?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?224BC AC Q q Q q k k r r ⋅⋅=, 【解析】①由平衡条件有: ∴r AC∶r BC=2∶1,又由上式知r AC>r BC,C 点不可能在A 点左侧,若在AB 之间,则C 受到两个同方向的库仑力,也不能平衡,故C 只能在B 点右侧,即C 在AB 延长线上,且AB=BC .②C 处的点电荷肯定在电场力作用下平衡了;若要A 、B 两个点电荷在电场力下也处于平衡,则C 必须是正电荷,且对A 或B 也同样可列出平衡方程,如对A :2244()AC BC AC Q Q Q q k k r r r ⋅⋅=-.再结合第1问可知q= 4Q 【答案】①C 在AB 右则延长线上,且AB=BC .②C 必须是正电荷,且q= 4Q【点拨】①三个电荷要只在电场力下平衡,其电性必定正、负相间,且中间电荷电量一定最小.②本题中可列出三个平衡方程,但只需任意两个即可求解.拓展 2、如图6-1-3,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 .给C 一个外力F ,使三个小球保持相对静止共同加速运动.求:C 球的带电性和电荷量;外力F 的大小.拓展 3、两根绝缘细线分别系住a 、b 两个带电小球,并悬挂在O 点,当两个小球静止时,它们处在同一水平面上,此时βα<,如图所示6-1-5,现将两细线同时剪断,在某一时刻( )图6-1-图6-1- 3图6-1-5A .两球仍处在同一水平面上B .a 球水平位移大于b 球水平位移C .a 球速度小于b 球速度D .a 球速度大于b 球速度三、电场与电场线场强是矢量,叠加遵循平行四边形定则,场强的叠加是高考的热点,是本节的重点,需要重点突破.电场线是认识和研究电场问题的有利工具,必须掌握典型电场的电场线的分布,知道电场线的切线方向与场强方向一致,其疏密可反映场强大小.清除对电场线的一些错误认识.【例4】等量异种点电荷的连线和中垂线如图6-1-6示,现将一个带负电的检验电荷先从图中的a 点沿直线移动到b 点,再从b 点沿直线移动到c 点,则检验电荷在此全过程中()A .所受电场力的方向不变B .所受电场力的大小恒定C .b 点场强为0,电荷在b 点受力也为0D.在平面内与c 点场强相同的点总共有四处【解析】如图示6-1-7,为正负电荷的电场线分布图,由图知从a 到b 、及从b 到c 的过程中,负电荷所受电场力均沿电场线的切线方向向上且不为0,A 对C 错.从电场线的疏密可看出,全过程中场强一直在变大,故电场力F =qE 也变大,B 错.与c点场强相同的点从图上电场线的方向及疏密可看出关于b对称的地方还有一处,D 错.【答案】A 【点拨】场强是个矢量,即有大小又有方向,分别通过电场线的疏密与指向来反应.熟记几种常见的电场线分布图,用图象来直观反应规律是解决此类问题的捷径.如从图上可看出在两电荷连线的外则还有两点的场强大小与c点相等,但方向不同;此种题型有时也可运用平行四边形定则,通过场强的叠加来反应合场强的变化.拓展 4、如图6-1-8,M 、N 为两个等量同种电荷,在其连线的中垂线上的P 点(离O 点很近)放一静止的点电荷q (负电荷),不计重力,下列说法中正确的是( )A .点电荷在从P 到O 的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大B .点电荷在从P 到O 的过程中,加速度越来越小,速度越来越大C .点电荷运动到O 点时加速度为零,速度达最大值D .点电荷越过O 点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到粒子速度为零图6-1-6 图6-1-7图6-1-8拓展 5、如图示6-1-10,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倍自主练习题1.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片开.下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是( )2.如图6-1-12,带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况.一带电粒子从A 运动到B ,在电场中运动的轨迹如图示.若不考虑其他力,则下列判断中正确的是()A .若粒子是从A 运动到B ,则粒子带正电;若粒子是从B 运动到A ,则粒子带负电B .不论粒子是从A 运动到B ,还是从B 运动到A ,粒子必带负电C .若粒子是从A 运动到B ,则其加速度变大D .若粒子是从B 运动到A ,则其速度减小3.带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用,能分别完成以下两种运动:①在电场线上运动,②在电场中做匀速圆周运动.该电场可能由()一个带正电的点电荷形成一个带负电的点电荷形成两个分立的带等量负电的点电荷形成两块平行、带等量异号电荷的无限大平板形成4.在同一电场中的A 、B 、C 三点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电荷量和它所受电场力的函数图象如图6-1-14,则此三点的场强大小E A 、E B 、E C 的关系是( ).E A >E B >E C .E B >E A >E C.E C >E A >E B D .E A >E C >E BA B C D 图6-1-10图6-1-125.如图6-1-17, A 、B 为两个带异种电荷的质点,且AB 电量之比这1:3,在A 附近有一带电质点P ,只受电场力作用下从静止开始沿AB 连线向右运动,则它的加速度大小 ( )A .不断增大B .不断减小C .先减小后增大D .先增大后减小6.如图6-1-18在匀强电场中,有一质量为m ,电量为q的小球从A 点由静止释放,运动轨迹为一直线,该直线与竖直方向的夹角为θ,那么匀强电场的场强大小具有 ( )A .唯一值,q m g θtanB .最大值,qm g θtan C .最小值,q m g θsin D .最大值,qm g 7.用两根等长的细线各悬一个小球,并挂于同一点,已知两球质量相等,当它们带上同种电荷时,相距L 而平衡,如图6-1-19.若使它们的带电量都减少一半,待它们重新平衡后,两球间距离()A .大于L /2B .等于L /2C .小于L /2D .等于L8.两个正点电荷Q 1=Q 和Q 2=4Q 分别置于固定在光滑绝缘水平面上的A 、B 两点,A 、B 两点相距L ,且A 、B 两点正好位于水平放置的光滑绝缘半圆细管两个端点的出口处,如图6-1-20.⑴现将另一正点电荷置于A 、B 连线上靠近A 处静止释放,求它在AB 连线上运动过程中达到最大速度时的位置离A 点的距离.⑵若把该点电荷放于绝缘管内靠近A 点处由静止释放,已知它在管内运动过程中速度为最大时的位置在P 处.试求出图中P A 和AB 连线的夹角θ.图6-1-17 图6-1-18 图6-1-19 Q 2Q 1PA BO θ图6-1-20。

高三物理复习第六章 电场 库仑律 电场

高三物理复习第六章 电场 库仑律 电场

准兑市爱憎阳光实验学校高三物理复习第六章电场库仑律电场强度一. 本周教学内容:复习第六章电场——库仑律电场强度二. 、难点解析:〔一〕电荷守恒与库仑律1. 自然界中只存在两种电荷,即正电荷和负电荷.电荷间相互作用的规律是同种电荷相斥,异种电荷相吸.电荷量为e=1.6×10-19C称为元电荷,任何物体所带电荷量都是元电荷的整数倍.2. 摩擦起电、感起电和接触带电现象的本质都只是电荷的转移.3. 电荷既不能被创造,也不能被消灭,它们只能是从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一转移到另一,系统的电荷代数和不变,这就是电荷守恒律.电荷守恒是自然界的普遍规律,不仅适用于宏观系统,也适用于微观系统,例如两个物体间电荷的转移,摩擦起电,带电导体间的接触或连接,电容器连接时的电荷重分布转移.在求解这类问题时,可以利用下面的结论:完全相同的带电小球相接触,电荷量的分配规律为:同种电荷总电荷量平分,异种电荷先再平分.4. 库仑律:公式:122kQ QFr=,静电力常量:k=9×109Nm2/C2.该律适用于真空中两点电荷之间,Q1、Q2只需用绝对值代入即可求得作用力大小,方向由两电荷的电性判断,两电荷之间的库仑力是一对作用力与反作用力.有时可将物体效为点电荷.但“点〞的位置与电荷分布有关.点电荷是一理想化模型,当带电体间的距离远远大于带电体的自身大小时,可以视其为点电荷而使用库仑律,否那么不能使用.例1. 有三个完全一样的金属小球A、B、C,A带电荷量+7Q,B带电荷量-Q,C不带电,将A、B固起来,然后让C球反复与A、 B两球接触,最后移去C球,试问A、B两球间的库仑力变为原来的多少倍?解析:题中所说的C与A、B反复接触之意,隐含了一个条件:A、B原先所带电荷量的总和,最后在三个相同的小球上均分,所以A、B两球最后带的电荷量均为Q23)Q(Q7=-+,A、B两球原先有引力22rkQ7F=。

2011年高考物理库仑定律电场强度电场线总复习课件新人教版.

2011年高考物理库仑定律电场强度电场线总复习课件新人教版.
库仑定律 电场强度 电场线总复习
• ●自主学习 • 一、电荷 电荷守恒定律 • 1.电荷:自然界中存在着两种电荷,用 负 正 丝绸摩擦过的玻璃棒带 电荷,用毛皮 库仑 摩擦过的橡胶棒带电荷 电荷. • 2.电荷量:物体所带 的多少,单位 1.6×10-19C 是 . • 3.区分几种电荷 忽略不计 • (1)元电荷:电荷量为e= 的电荷叫做元电荷.质子和电子均带元 电荷电荷量.
• (6)电场的叠加原理:如果有几个点电 荷同时存在,它们的电场就互相叠加, 形成合电场.这时某点的电场等于各 个电荷单独存在时在该点产生的场强 矢量和 的 (用平行四边形定则计 算).这叫做电场的叠加原理. 大小 方向 • 4.匀强电场:在电场的某一区域, 如果场强的 • 和 都相同,这个区域的电场叫 做匀强电场.
上. • 2.公式: .式中的k= 9.0×109N·m2/C2,叫做静电力常量.
• 【特别提醒】当两带电体离得较近时, 它们不能视为点电荷,库仑定律不再适 用,但它们之间仍存在库仑力.
• ●深化拓展
• 对库仑定律的理解和应用 • (1)适用条件:当两带电体间距离远大于 本身大小时,可以看成点电荷;当不能 看成点电荷时,可将带电体分成很多带 电微元,再应用库仑定律和力的合成.
距离都为l=1.5×10-15m.试计算质子内
• 解析:质子带电荷量为+e,所以它是由 2个上夸克和1个下夸克组成的.按题意, 三个夸克必位于等边三角形的三个顶点 处,这时上夸克与上夸克之间的静电力 应为
• 代入数值,得Fuu≈46N,为斥力. • 上夸克与下夸克之间的静电力为
• 代入数值,得Fud≈23N,为引力. • 答案:上夸克间静电力为46N,为斥力; • 上、下夸克间静电力为23N,为引力
• 因为F2≥0,所以

高考物理大一轮复习 第六章 第1讲 库仑定律 电场强度

高考物理大一轮复习 第六章 第1讲 库仑定律 电场强度
•-特带1.别的6×提电1醒荷0-:量19都带C 是电元体电所荷带的的整电数荷倍量.是不连续的,任何带电体所
• 2.点电荷:(1)本身的线度比相互之间的距离____小__得__多的带 电体.
• (2)点电荷是理想化模型.
• 3.电荷守恒定律
• (1)内容:电荷既不能被创造,也不能消失,只能从物体的 一部分________到另一部分,或者从一个物体________到另 一个物体转,移在________的过程中电荷的代数和转保移持不变.
• 四、电场线
• 1__.__电__场,线在:电为场了中形画象出地的描一述些电曲场线中,各曲点线场上强每的一_点__的_强__弱和 方_向_______都跟该点的场强方向一致,曲线的______表切示线电方场向
的想强的弱线..电场线不是实际存在的线疏,密而是为了描述电场而假
• 特别提醒:电场虽然抽象,但实际存在;电场线虽然形象, 但实际并不存在.
• (2)起电方法:__________、__________、__________. • (3)带电实质转:移物体带电的实质是_____________. • (4)两个完全相同的摩导擦体起球电相接触感后应电起荷电的分接配触规起律电:同种
电荷总量________,异种电荷_____电_后子再的平得均失分配.
• 2.(多选)下列说法正确的是( ) • A.把质子或电子叫元电荷 • B.物体所带的电荷量可以为任意实数 • C.物体带电+1.60×10-9 C,这是因为该物体失去了
1.0×1010个电子 • D.物体所带的电荷量的最小值为1.6×10-19 C • 【答案】CD
• 二、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跟它们 的成_反_电_比_荷_._量_作_的_用_乘_力_积_的__方_向成在正它比们,的跟连它线们上之.间的__距__离__的__平__方____

人教版高考物理总复习6.1库仑定律电场强度完美

人教版高考物理总复习6.1库仑定律电场强度完美

考点梳理
考点1
考点2
考点3
(3)几种常见的电场线及其规律: 电场 电场线图样 电场强度规律
正点 电荷 光芒四射,发散状 负点 电荷 众矢之的,会聚状 等量 正 点电 荷 势不两立,相斥状 1.两电荷连线中点处电场强度为 0,此处无电场线;2. 两电荷连线的垂直平分线上电场强度方向与垂直平 分线重合;3.从连线中点沿中垂线到无穷远,电场强 度先变大再变小;4.电场强度关于电荷连线及其中垂 线对称 1.离电荷越远,电场强度越小;2.离电荷距离相同,电 场强度大小相同,方向不同,电场强度不同
考点梳理
考点1
考点2
考点3
思维激活 3 电场线就是电荷在电场中的运动轨迹吗?在什么情况下,二者可能重
合? 答案:电场线是为了形象地描述电场,根据一定的规则人为地画出的一 簇曲线.在下列条件下,电场线和电荷的运动轨迹能够重合:①电场线是直线; ②电荷处于静止状态且所受合力与电场线共线或电荷的速度方向、合力方 向与电场线共线.
考点3
(5)电场的叠加原理:如果场源电荷是多个电荷,则电场中某点的电场 强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和. 3.电场线 (1)电场线:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的 切线方向表示该点的电场强度的方向. (2)电场线的基本性质: ①电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向. ②电场线的疏密反映电场强度的大小(疏弱密强). ③静电场中电场线始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远,它不封 闭,也不在无电荷处中断. ④任意两条电场线不会在无电荷处相交.
考点梳理
考点1
考点2
考点3
考点 2 点电荷、库仑定律
1.点电荷 点电荷是一理想化模型,当带电体间的距离比它们自身的大小大得多, 以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以 忽略时,这样的带电体可以视为点电荷;能否看成点电荷具有相对性,点电荷 类似力学中的质点. 2.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)公式 :F=k

2011年高考物理一轮复习课件第6部分 电场(库仑定律 电场强度).

2011年高考物理一轮复习课件第6部分 电场(库仑定律    电场强度).
F ,取走q后,该点场强 q
D.电荷所受电场力很大时,该点的场强一定很大
【思路剖析】
明确电场强度的定义式和点电荷电场强度的公式,利用此再逐一对题目要求 进行排查.重在理解其区别和应用. 解析:场强是矢量,不仅有大小,而且有方向,以点电荷为圆心,r为半径的球面 上,各点的场强大小相等,但方向不同,故选项A错误;根据电场强度定义
【答案】见解析 【思维拓展】解决带电体在电场中平衡的方法与解决力学中平衡问题的方法
是一样的,都是依据共点力平衡条件求解,所不同是在受力分析列平衡方程时,
一定要注意考虑电场力.
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金太阳新课标资源网 老师都说好!
F E= 知,电场强度的大小与试探电荷的受力、电性无关,故选项B、D错误; q
场强E是电场本身的性质,试探电荷是用来体现这一性质的“工具”,取走q后, 该点场强不变,故选项C正确.
【答案】C 【思维拓展】
电场中某点场强的大小,既不能认为E与F成正比,也不能认为E与q与反比.场强 的方向规定为正电荷在该点时受到的电场力的方向,与该点负电荷受到的电场力 方向相反.
平衡时A、B球的位置如图所示. 现将O、B之间的线烧
断,由于有空气阻力,A、B球最后会达到新的平衡位置.求平衡时A、B两个带电 体所在的位置 (不计两带电小球间相互作用的静电力).(g取10m/s2)
【思路剖析】
此题属于共点力平衡在电场中的应用,解此类型题目,首先应确定研究对象, 然后对其进行受力分析,最后运用牛顿第二定律结合电场规律解题.
设两个电荷间有同种电荷时,它们的带电量分别为Q-ΔQ,Q+ΔQ,
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金太阳新课标资源网 老师都说好!Biblioteka 这时它们间的作用力F′=k

高二物理专题讲座 库仑定律 电场强度

高二物理专题讲座  库仑定律 电场强度

高二物理专题讲座主讲人张建设库仑定律电场强度一、电荷电荷守恒1、两种电荷自然界只.存在正负两种电荷也就是说带电体所带电荷,非正既负2、电荷间相互作用的规律同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引经常用它来判断电荷间相互作用力的方向3、电荷量(电量):电荷的多少电量是标量;单位:C;电量有正负正电荷电量用正数表示负电荷电量用负数表示需要说明的是电量正负只表示电荷的性质,与电量大小无关不能说正电荷大于负电荷,也不能说不带电大于负电荷4、电荷守恒定律①使物体带电即起电的方法有三种A、摩擦起电:用摩擦的方法,使一个物体失去电子而带正电,另一个物体得到电子而带负电。

B、接触起电:将带电的物体接触不带电的物体,使原来不带电的物体带上电荷。

完全相同的带电小球接触后电荷分布规律:带同种电荷时按总量均分;带异种电荷时先中和再均分。

C、感应起电:利用静电感应使物体带电以上三种起电方式的本质是相同的,都是使电荷在物体间转移②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,电荷的总量保持不变。

它是物理学中重要的基本规律之一。

不生不灭转移5、元电荷质子和电子带有等量异种电荷,电荷量用e来表示电荷量e叫元电荷(质子或电子所带电荷量)实验指出:元电荷是最小电荷量 e =1.6×10-19C所有带电体的电荷量是元电荷的整数倍Q=ne n 为整数二、库仑定律1、点电荷:没有大小和形状的带电体。

它是一种理想模型。

是科学的抽象,抓主要因素,忽略次要因素关注:位置、电量当带电体间的距离远比它们自身的大小大,以致带电体的形状和大小可忽略时,带电体就可以作点电荷。

一个带电体能否看作点电荷要视具体情况而定,只要在所研究的问题中带电体形状和大小是无关或次要因素时,就可把它看作点电荷,而不是看带体的大小。

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(C)沿顺时针方向旋转至电矩 沿径向朝外,同时沿电力线方向远离球面移动;
(D)沿顺时针方向旋转至电矩 沿径向朝外,同时逆电力线方向向着球面移动。
5.图中所示为一沿X轴放置的“无限长”分段均匀带电直线,电荷线密度分别为 和 则OXY坐标平面上点(0,a)处的场强 为【B】
(A)0;(B) ;(C) ;(D) 。
(A)X轴上x>1;(B)X轴上0<x<1;
(C)X轴上x<0;(D)Y轴上y>0;(E)Y轴上y<0。
4.在一个带有正电荷的均匀带电球面外,放置一个电偶极子,其电矩 的方向如图所示。当释放后,该电偶极子的运动主要是:【D】
(A)沿逆时针方向旋转,直至电矩 沿径向指向球面而停止;
(B)沿顺时针方向旋转,直至电矩 沿径向朝外而停止;
8.图中曲线表示一种球对称性电场的场强大小E的分布,r表示离对称中心的距离。这是由半径为R均匀带电为+q的球体产生的电场。
二.计算题
1.两个电量分别为 和 的点电荷,相距0.3m,求距q1为0.4m、距q2为0.5m处P点电场强度。( )。
根据题意作出如图所示的电荷分布,选取坐标系OXY
q1在P产生的场强:
带电圆弧在O点产生的电场强度:

3. 一段半径为a的细圆弧,对圆心的张角为,其上均匀分布有正电荷q,如图所示。试以a,q,表示出圆心O处的电场强度。
选取如图所示的坐标,电荷元dq在O点产生的电场为:
O点的电场:
4.求一均匀带电圆盘轴线上一点处的场强,设圆盘半径R,电荷面密度为 ,该点到圆盘中心距离为x。
6.真空中两平行带电平板相距为d,面积为S,且有d2<<S,带电量分别为+q与-q,则两板间的作用力大小为【D】
(A) ;(B) ;(C) ;(D) 。
7. 带有N个电子的一个油滴,其质量为m,电子的电量的大小为e,在重力场中由静止开始下落(重力加速度为g),下落中穿越一均匀电场区域,欲使油滴在该区域中匀速下落,则电场的方向为向下,大小为 。
带电圆板在轴线上产生的电场可以看作是由无限多同轴带电细圆环在轴线上一点产生的场强的叠加。根据圆板电荷分布对称性,带电圆板在轴线上产生的电场的方向沿X轴的正方向。
取半径为r,宽度为dr,电量为dq=·2rdr的细圆环,该带电圆环在P点产生的电场强度大小为:
带电圆板在轴线上一点电场强度大小:
应用积分结果:
*5.如图所示的一半圆柱面,高和直径都是L,均匀地带有电荷,其面密度为σ,试求其轴线中点O处的电场强度。
长度为L的均匀带电细棒在空间任一点P产生的电场强度为
将 代入上式得到在带电细棒中点的垂直线上一点a的电场强度大小: , , ,方向沿着中垂线
半圆柱面上长度为L,宽度为 的线电荷元: 在O点产生的电场:
q2在P产生的场强:
P点的电场强度:
将 , , 代入得到:
2. 将一“无限长”带电细线弯成图示形状,设电荷均匀分布,电荷线密度为,四分之一圆弧 半径为R,试求圆心O点的场强。
选取如图所示的坐标,两段“无限长”均匀带电细线在O点
产生的电场为:

圆弧上的电荷元dq=dl在O点产生的电场为:
将 代入,得到
2011年高考物理二轮专题复习单元练习
2011.02
单元六库仓定律电场电场强度
一.选择、填空题
1.下列几种说法中哪一个是正确的?【C】
(A)电场中某点场强的方向,就是将点电荷放在该点所受电场力的方向;
(B)在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的场强处处相同;
(C)场强方向可由 定义给电场力;
(D)以上说法都不正确。
2.一带电体可作为点电荷处理的条件是【C】
(A)电荷必须呈球形分布;(B)带电体的线度很小;
(C)带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计;(D)电量很小。
3.在坐标原点放一正电荷Q,它在P点(X=+1,Y=0)产生的电场强度为 ,现在,另外有一个负电荷-2Q,试问应将它放在什么位置才能使P点的电场强度等于零?【C】
,将 代入,得到 ,方向如图所示
矢量表达式: ,
O点的电场强度: ,其中:
所以: , ,
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