点电荷就是带电质点吗

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高中物理:静电场知识点归纳

高中物理:静电场知识点归纳

高中物理:静电场知识点归纳一、电荷及电荷守恒定律1. 元电荷、点电荷(1) 元电荷:e=1.6×10-19C,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同。

(2) 点电荷:当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时,可以将带电体视为点电荷。

2. 静电场(1) 定义:存在于电荷周围,能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。

(2) 基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。

3. 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。

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,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:,式中k=9.0×109N·m2/C2,叫静电力常量。

3. 适用条件:真空中的点电荷。

三、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: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: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。

四、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. 特点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.五、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.六、电势能、电势1. 电势能(1) 电场力做功的特点:电场力做功与路径无关,只与初、末位置有关。

电荷守恒定律 库仑定律

电荷守恒定律 库仑定律

电荷守恒定律 库仑定律一、电荷及电荷守恒定律 1.元电荷、点电荷 (1)元电荷:e =1.6×10-19C ,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同,但符号相反.(2)点电荷:当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时,可以将带电体视为点电荷. 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.(4)电荷的分配原则:两个形状、大小相同的导体,接触后再分开,两者带同种电荷时,电荷量平均分配;两者带异种电荷时,异种电荷先中和后平分.3.感应起电:感应起电的原因是电荷间的相互作用,或者说是电场对电荷的作用. (1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.(2)当有外加电场时,电荷向导体两端移动,出现感应电荷,当无外加电场时,导体两端的电荷发生中和. 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,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,叫做静电力常量.3.适用条件:真空中的点电荷.(1)在空气中,两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况,可以直接应用公式. (2)当两个带电体的间距远大于本身的大小时,可以把带电体看成点电荷. 基础检测1.[对电现象的理解]关于电现象,下列说法中正确的是( )A .感应起电是利用静电感应,使电荷从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程B .带电现象的本质是电子的转移,中性物体得到多余电子就一定带负电,失去电子就一定带正电C .摩擦起电是普遍存在的现象,相互摩擦的两个物体总是同时带等量异种电荷D .当一种电荷出现时,必然有等量异种电荷出现,当一种电荷消失时,必然有等量异种电荷同时消失 2.[对库仑定律适用条件的理解]关于库仑定律的公式F =k q 1q 2r 2,下列说法正确的是( )A .当真空中的两个点电荷间的距离r →∞时,它们之间的静电力F →0B .当真空中的两个电荷间的距离r →0时,它们之间的静电力F →∞C .当真空中的两个电荷之间的距离r →∞时,库仑定律的公式就不适用了D .当真空中的两个电荷之间的距离r →0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用了3.[库仑定律和电荷守恒定律的应用]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∶14.[感应起电的分析方法]如图所示,A 、B 是两个带有绝缘支架的金属球,它们原来均不带电,并彼此接触.现使带负电的橡胶棒C 靠近A (C 与A 不接触),然后先将A 、B 分开,再将C 移走.关于A 、B 的带电情况,下列判断正确的是( )A .A 带正电,B 带负电B .A 带负电,B 带正电C .A 、B 均不带电D .A 、B 均带正电 考点一 静电现象及电荷守恒定律 1.使物体带电的三种方法及其实质摩擦起电、感应起电和接触带电是使物体带电的三种方法,它们的实质都是电荷的转移.而电荷转移的原因是同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引. 2.验电器与静电计的结构与原理玻璃瓶内有两片金属箔,用金属丝挂在一根导体棒的下端,棒的上端通过瓶塞从瓶口伸出(如图甲所示).如果把金属箔换成指针,并用金属做外壳,这样的验电器又叫静电计(如图乙所示).注意金属外壳与导体棒之间是绝缘的.不管是静电计的指针还是验电器的箔片,它们张开角度的原因都是同种电荷相互排斥.例1 使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,其中正确的是( )突破训练1 如图所示,A 、B 为相互接触的用绝缘支柱支撑的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C 是带正电的小球,下列说法正确的是 ( )A .把C 移近导体A 时,A 、B 上的金属箔片都张开B .把C 移近导体A 后,先把A 、B 分开,然后移去C ,A 、B 上的金属箔片仍张开 C .把C 移近导体A 后,先把C 移走,再把A 、B 分开,A 、B 上的金属箔片仍张开D .把C 移近导体A 后,先把A 、B 分开,再把C 移走,然后重新让A 、B 接触,A 上的金属箔片张开,而B 上的金属箔片闭合考点二 对库仑定律的理解和应用 1.电荷的分配规律(1)两个相同的导体球,一个带电,一个不带电,接触后电荷量平分. (2)两个相同导体球带同种电荷,先接触再分离,则其电荷量平分. (3)两个相同导体球带异种电荷,先接触再分离,则其电荷量先中和再平分. 2.对库仑定律的深入理解(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.例2 如图所示,两个质量均为m 的完全相同的金属球壳a 与b ,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支架上,两球心间的距离为l ,为球壳外半径r 的3倍.若使它们带上等量异种电荷,使其所带电荷量的绝对值均为Q ,那么a 、b 两球之间的万有引力F 1与库仑力F 2为( )A .F 1=G m 2l 2,F 2=k Q 2l 2B .F 1≠G m 2l 2,F 2≠k Q 2l2C .F 1≠G m 2l 2,F 2=k Q 2l2D .F 1=G m 2l 2,F 2≠k Q 2l2突破训练2三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径.球1的带电荷量为+q ,球2的带电荷量为+nq ,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F .现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时1、2之间作用力的大小仍为F ,方向不变.由此可知( )A .n =3B .n =4C .n =5D .n =6考点三 库仑力作用下的平衡问题1.处理平衡问题的常用方法:(1)合成法,(2)正交分解法. 2.三个自由点电荷的平衡问题(1)条件:两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为零,或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等,方向相反. (2)规律“三点共线”——三个点电荷分布在同一直线上; “两同夹异”——正负电荷相互间隔; “两大夹小”——中间电荷的电荷量最小;“近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷.例3如图所示,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 向左推动少许,并待两球重新达到平衡时,则两个小球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 的弹力减小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突破训练3 可以自由移动的点电荷q 1、q 2、q 3放在光滑绝缘水平面上,如图所示,已知q 1与q 2之间的距离为l 1,q 2与q 3之间的距离为l 2,且每个电荷都处于平衡状态.(1)如果q 2为正电荷,则q 1为________电荷,q 3为________电荷. (2)q 1、q 2、q 3三者电荷量大小之比是________. 答案 (1)负 负 (2)(l 1+l 2l 2)2∶1∶(l 1+l 2l 1)2处理库仑力作用下电荷平衡问题的方法(1)库仑力作用下电荷的平衡问题与力学中物体的平衡问题相同,可以将力进行合成与分解. (2)恰当选取研究对象,用“隔离法”或“整体法”进行分析. (3)对研究对象进行受力分析,注意比力学中多了一个库仑力.例4如图所示,竖直平面内有一圆形光滑绝缘细管,细管截面半径远小于半径R,在中心处固定一带电荷量为+Q的点电荷.质量为m、带电荷量为+q的带电小球在圆形绝缘细管中做圆周运动,当小球运动到最高点时恰好对细管无作用力,求当小球运动到最低点时对管壁的作用力是多大?答案6mg突破训练4如图所示,点电荷+4Q与+Q分别固定在A、B两点,C、D两点将AB连线三等分,现使一个带负电的粒子从C点开始以某一初速度向右运动,不计粒子的重力,则该粒子在CD之间运动的速度大小v与时间t 的关系图像可能是图中的()突破训练5 如图所示,足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点,A 和C 围绕B 做匀速圆周运动,B 恰能保持静止,其中A 、C 和B 的距离分别是L 1和L 2.不计三质点间的万有引力,则A 和C 的比荷(电量和质量之比)之比应是( )A .(L 1L 2)2B .(L 2L 1)2C .(L 1L 2)3D .(L 2L 1)31.某原子电离后其核外只有一个电子,若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动,那么电子运动 ( ) A .半径越大,加速度越大 B .半径越小,周期越大 C .半径越大,角速度越小 D .半径越小,线速度越小2.如图所示,一个均匀的带电圆环,带电荷量为+Q ,半径为R ,放在绝缘水平桌面上.圆心为O 点,过O 点作一竖直线,在此线上取一点A ,使A 到O 点的距离为R ,在A 点放一检验电荷+q ,则+q 在A 点所受的电场力为( )A .kQqR 2,方向向上B .2kQq4R 2,方向向上 C .kQq4R 2,方向水平向左D .不能确定3.A 、B 两带电小球,质量分别为m A 、m B ,电荷量分别为q A 、q B ,用绝缘不可伸长的细线如图悬挂,静止时A 、B 两球处于同一水平面.若B 对A 及A 对B 的库仑力分别为F A 、F B ,则下列判断正确的是 ( ) A .F A <F BB .细线OC 的拉力T C =(m A +m B )gC .细线AC 对A 的拉力T A =m A2gD .同时烧断细线AC 、BC 后,A 、B 在竖直方向的加速度相同4.如图所示,正电荷q 1固定于半径为R 的半圆光滑轨道的圆 心处,将另一带正电、电荷量为q 2、质量为m 的小球,从轨道的A 处无初速度释放,求:(1)小球运动到B 点时的速度大小;(2)小球在B 点时对轨道的压力.答案 (1)2gR (2)3mg +k q 1q 2R 2,方向竖直向下►题组1 起电的三种方式和电荷守恒定律的应用1.一带负电的金属小球放在潮湿的空气中,一段时间后,发现该小球上带的负电荷几乎不存在了.这说明( )A .小球上原有的负电荷逐渐消失了B .在此现象中,电荷不守恒C .小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D.该现象是由电子的转移引起的,仍然遵循电荷守恒定律2.如图所示,左边是一个原来不带电的导体,右边C是后来靠近的带正电的导体球,若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,分导体为A、B两部分,这两部分所带电荷量的数值分别为Q A、Q B,则下列结论正确的是()A.沿虚线d切开,A带负电,B带正电,且Q A>Q BB.只有沿虚线b切开,才会使A带正电,B带负电,且Q A=Q BC.沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且Q A<Q BD.沿任意一条虚线切开,都会使A带正电,B带负电,而Q A、Q B的值与所切的位置有关►题组2库仑定律的理解和应用4.用控制变量法,可以研究影响电荷间相互作用力的因素.如图所示,O是一个带电的物体,若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3位置,可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小,这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来.若物体O的电荷量用Q表示,小球的电荷量用q表示,物体与小球间距离用d表示,物体和小球之间的作用力大小用F表示.则以下对该实验现象的判断正确的是()A.保持Q、q不变,增大d,则θ变大,说明F与d有关B.保持Q、q不变,减小d,则θ变大,说明F与d成反比C.保持Q、d不变,减小q,则θ变小,说明F与q有关D.保持q、d不变,减小Q,则θ变小,说明F与Q成正比►题组3库仑力作用下带电体的平衡问题5.如图所示,可视为点电荷的小球A、B分别带负电和正电,B球固定,其正下方的A球静止在绝缘斜面上,则A 球受力个数可能为()A.可能受到2个力作用B.可能受到3个力作用C.可能受到4个力作用D.可能受到5个力作用6.在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球,小球A、B、C位于等边三角形的三个顶点上,小球D位于三角形的中心,如图所示.现让小球A、B、C带等量的正电荷Q,让小球D带负电荷q,使四个小球均处于静止状态,则Q与q的比值为()A .13B .33C .3D . 37.如图所示,将两个摆长均为l 的单摆悬于O 点,摆球质量均为m ,带电荷量均为q (q >0).将另一个带电荷量也为q (q >0)的小球从O 点正下方较远处缓慢移向O 点,当三个带电小球分别处在等边三角形abc 的三个顶点上时,两摆线的夹角恰好为120°,则此时摆线上的拉力大小等于 ( )A .3mgB .mgC .23·kq 2l 2D .3·kq 2l28.如图所示,在光滑绝缘的水平桌面上有四个小球,带电量分别为-q 、Q 、-q 、Q .四个小球构成一个菱形,-q 、-q 的连线与-q 、Q 的连线之间的夹角为α.若此系统处于平衡状态,则正确的关系式可能是 ( )A .cos 3α=q8QB .cos 3α=q 2Q2C .sin 3α=Q8qD .sin 3α=Q 2q2►题组4 在库仑力作用下的动力学问题9.两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,两细线与竖直方向间夹角分别为α、β,α<β,如图所示.现将两细线同时剪断,则 ( ) A .两球都做匀变速运动 B .两球下落时间相同 C .落地时两球水平位移相同D .a 球落地时的速度小于b 球落地时的速度10.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)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. 答案 (1)g sin α-kQq sin 2 αmH 2 (2)kQqmg sin α。

库仑定律教案、练习题

库仑定律教案、练习题

库仑定律教案、练习题第一篇:库仑定律教案、练习题静电场第二节库仑定律第一部分知识精讲1、点电荷:形状和大小对所研究的问题的影响可以忽略的带电体。

(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,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷)。

问题一:能因为一个带电体很小很小就把它看做点电荷吗?问题二:能因为一个带电体较大就说它一定不是点电荷吗?2、库仑定律: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,作用力在它们的连线上。

F库=kq1q2922(k为静电力常量,k=9.0⨯10N⋅m/C)2r问题二:算库仑力时,电荷量需要带正、负号吗?问题一:当两个点电荷的距离和它们自身大小差不多是库仑定律还适用吗?专题一:(一条直线上)三个点电荷平衡问题①电荷种类:两正夹一负或两负夹一正②电荷带电量大小:中间电荷电量最小③取中间电荷检查:kq3q2q1q2 是否等于kr12r22 专题二:库仑力变化问题(1)q1,q2,r变化类型①真空中有甲、乙两个点电荷,相距为r,它们之间的静电力为F。

若甲的电荷量变为原来的2倍,则它们之间的静电力变为____F。

②真空中有甲、乙两个点电荷,相距为r,它们之间的静电力为F。

若甲的电荷量变为原来的2倍,乙的电荷量变为原来的1,则它们之间的静电力变为____F。

31,距离变为2r,则它们之间的静电力变为____F。

3③真空中有甲、乙两个点电荷,相距为r,它们之间的静电力为F。

若甲的电荷量变为原来的2倍,乙的电荷量变为原来的(2)金属小球接触类型①有两个完全相同的金属小球P和Q(它们的大小可以忽略不计),分别带电荷量q和-5q.1当它们在真空中相距一定距离时,彼此间作用力为F,若用绝缘手柄移动这两个小球将他们相互接触后在放回原处,则它们之间的静电力变为__F。

②真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A和B(均可看做点电荷),分别固定在两处,两球间静电力为F。

最新人教版高中物理必修三第九章静电场及其应用 2库仑定律

最新人教版高中物理必修三第九章静电场及其应用  2库仑定律

2.库仑定律【课程标准】1.知道点电荷模型。

2.知道两个点电荷间相互作用的规律。

3.体会探究库仑定律过程中的科学思维方法。

【素养目标】1.知道点电荷的概念。

理解库仑定律的内容、公式及适用条件。

(物理观念)2.能熟练运用库仑定律进行计算,能够解决现实生活中的问题。

(科学思维)一、点电荷1.定义:可以抽象成一个几何点的带电体。

2.条件:(1)带电体之间的距离远大于带电体自身体积。

(2)带电体的大小、形状和电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略。

火箭在升空的过程中会因与大气摩擦而产生大量的静电,如果这些静电不能被及时中和或导走便会对火箭的安全产生很大的威胁。

当研究该火箭与地球的静电力时,能否把火箭看成点电荷?简述其原因。

提示:能。

因为火箭的体积远小于地球,自身形状对静电力的影响可以忽略。

3.特点:(1)点电荷是一种理想化的物理模型,与力学中的质点模型一样,实际生活中并不存在。

(2)带电体能否看成点电荷与研究的问题有关,在不同的环境中,同一个带电体有时可以看作点电荷,有时则不能。

二、探究影响电荷间相互作用力的因素1.实验原理:控制变量法。

2.实验步骤:(1)保持小球B与物体A的电荷量不变,改变小球悬点的位置,分别为P1、P2、P 3等,观察悬挂小球的细绳与竖直方向的夹角变化。

(2)保持小球B 与物体A 的距离不变,让一与B 完全相同的不带电小球C 与B 接触,观察悬挂小球的细绳与竖直方向的夹角变化。

3.实验现象与结论:电荷间距离越大,夹角越小,电荷量越小,夹角越小。

电荷之间作用力的大小与带电体的电荷量以及两者之间的距离有关。

电荷量越大,距离越小,则力越大;反之,则力越小。

三、库仑定律1.内容:在真空中两个点电荷之间的作用力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们间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 q 1q 2r 2 。

其中k =9.0×109 N ·m 2/C 2,叫静电力常量。

大学物理静电场知识点总结

大学物理静电场知识点总结

大学物理静电场知识点总结1. 电荷的基本特征:(1)分类:正电荷(同质子所带电荷),负电荷(同电子所带电荷)(2)量子化特性(3)是相对论性不变量(4)微观粒子所带电荷总是存在一种对称性2. 电荷守恒定律 :一个与外界没有电荷交换的孤立系统,无论发生什么变化,整个系统的电荷总量必定保持不变。

3.点电荷:点电荷是一个宏观范围的理想模型,在可忽略带电体自身的线度时才成立。

4.库仑定律: 表示了两个电荷之间的静电相互作用,是电磁学的基本定律之一,是表示真空中两个静止的点电荷之间相互作用的规律121212301214q q F r r πε=5. 电场强度 :是描述电场状况的最基本的物理量之一,反映了电场的基 0F E q =6. 电场强度的计算:(1)单个点电荷产生的电场强度,可直接利用库仑定律和电场强度的定义来求得(2)带电体产生的电场强度,可以根据电场的叠加原理来求解 πεπε===∑⎰ni i33i 10iq 11dqE r E r 44rr(3)具有一定对称性的带电体所产生的电场强度,可以根据高斯定理来求解(4)根据电荷的分布求电势,然后通过电势与电场强度的关系求得电场强度7.电场线: 是一些虚构线,引入其目的是为了直观形象地表示电场强度的分布(1)电场线是这样的线:a .曲线上每点的切线方向与该点的电场强度方向一致b .曲线分布的疏密对应着电场强度的强弱,即越密越强,越疏越弱。

(2)电场线的性质:a .起于正电荷(或无穷远),止于负电荷(或无穷远)。

b .不闭合,也不在没电荷的地方中断。

c .两条电场线在没有电荷的地方不会相交 8.电通量: φ=⋅⎰⎰e sE dS(1)电通量是一个抽象的概念,如果把它与电场线联系起来,可以把曲面S 的电通量理解为穿过曲面的电场线的条数。

(2)电通量是标量,有正负之分。

9. 高斯定理:ε⋅=∑⎰⎰sS 01E dS i (里)q(1)定理中的E 是由空间所有的电荷(包括高斯面内和面外的电荷)共同产生。

物理3-1第一章知识点总结

物理3-1第一章知识点总结

物理3-1第一章知识点总结静电场是物理3-1第一章知识点,为了方便同学们复习,接下来店铺为你整理了物理3-1第一章知识点总结,一起来看看吧。

物理3-1第一章知识点:库仑定律一、电荷间的相互作用1. 点电荷:当电荷本身的大小比起它到其他带电体的距离小得多,这样可以忽略电荷在带电体上的具体分布情况,把它抽象成一个几何点。

这样的带电体就叫做点电荷。

点电荷是一种理想化的物理模型。

VS质点2. 带电体看做点电荷的条件:①两带电体间的距离远大于它们大小;②两个电荷均匀分布的绝缘小球。

3. 影响电荷间相互作用的因素:①距离;②电量;③带电体的形状和大小二、库仑定律:在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。

(静电力常量——k=9.0×109N·m2/C2)注意:1. 定律成立条件:真空、点电荷2. 静电力常量——k=9.0×109N·m2/C2(库仑扭秤)3. 计算库仑力时,电荷只代入绝对值4. 方向在它们的连线上,同种电荷相斥,异种电荷相吸5. 两个电荷间的库仑力是一对相互作用力库仑扭秤实验、控制变量法例题:两个带电量分别为+3Q和-Q的点电荷分别固定在相距为2L的A、B两点,现在AB连线的中点O放一个带电量为+q的点电荷。

求q所受的库仑力。

物理3-1第一章知识点:电荷及其守恒定律一、起电方法的实验探究1. 物体有了吸引轻小物体的性质,就说物体带了电或有了电荷。

2. 两种电荷自然界中的电荷有2种,即正电荷和负电荷。

如:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷;用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷。

同种电荷相斥,异种电荷相吸。

相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗?不一定,除了带异种电荷的物体相互吸引之外,带电体有吸引轻小物体的性质,这里的“轻小物体”可能不带电。

3. 起电的方法使物体起电的方法有三种:摩擦起电、接触起电、感应起电(1)摩擦起电:两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同.两种物体相互摩擦时,束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电,束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电.(正负电荷的分开与转移)(2)接触起电:带电物体由于缺少(或多余)电子,当带电体与不带电的物体接触时,就会使不带电的物体上失去电子(或得到电子),从而使不带电的物体由于缺少(或多余)电子而带正电(负电).(电荷从物体的一部分转移到另一部分)(3)感应起电:当带电体靠近导体时,导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动.(电荷从一个物体转移到另一个物体) 三种起电的方式不同,但实质都是发生电子的转移,使多余电子的物体(部分)带负电,使缺少电子的物体(部分)带正电.在电子转移的过程中,电荷的总量保持不变。

高中静电场知识点总结

高中静电场知识点总结

高中静电场知识点总结高中静电场知识点总结在高中物理中,电方面的知识是十分的重要,学好这部分需要不断地去总结归纳,下面是高中静电场知识点总结,希望帮助大家更好的进行高中物理的学习,一起来看看吧!1.电荷电荷守恒定律点电荷自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。

电荷的多少叫电量。

基本电荷e = 1.6*10^(-19)C。

带电体电荷量等于元电荷的整数倍(Q=ne)使物体带电也叫起电。

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。

电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。

带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷。

2.库仑定律公式F = KQ1Q2/r^2(真空中静止的两个点电荷)在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,其中比例常数K叫静电力常量,K = 9.0*10^9Nm^2/C^2。

(F:点电荷间的作用力(N),Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引)库仑定律的适用条件是(1)真空,(2)点电荷。

点电荷是物理中的理想模型。

当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。

3.静电场电场线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。

电场线的特点:(1)始于正电荷(或无穷远),终止负电荷(或无穷远);(2)任意两条电场线都不相交。

电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。

带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。

人教版高中物理选修3-1:《库仑定律》知识要点

人教版高中物理选修3-1:《库仑定律》知识要点

库仑定律知识点【知识要点】要点一 点电荷点电荷:当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看作带电的点,叫做点电荷.(1)点电荷是只有电荷量,没有大小、形状的理想化模型,类似于力学中的质点,实际中并不存在.(2)一个带电体能否看作点电荷,是相对于具体问题而言的,不能单凭其大小和形状确定,例如,一个半径为10 cm 的带电圆盘,如果考虑它和相距10 m 处某个电子的作用力,就完全可以把它看作点电荷,而如果这个电子离带电圆盘只有1 mm ,那么这一带电圆盘又相当于一个无限大的带电平面.要点二 库仑定律的理解1.适用条件:适用于真空中的点电荷.真空中的电荷若不是点电荷,如图1-2-2所示.同种电荷时,实际距离会增大,如图(a)所示;异种电荷时,实际距离会减小,如图(b)所示.图1-2-22.对公式122q q F k r =的理解:有人根据公式122q q F k r=,设想当r →0时,得出F →∞的结论.从数学角度这是必然的结论,但从物理的角度分析,这一结论是错误的,其原因是,当r→0时,两电荷已失去了点电荷的前提条件,何况实际的电荷都有一定的大小和形状,根本不会出现r=0的情况,也就是说,在r→0时不能再用库仑定律计算两电荷间的相互作用力.3.计算库仑力的大小与判断库仑力的方向分别进行.即用公式计算库仑力的大小时,不必将电荷q1、q2的正、负号代入公式中,而只将电荷量的绝对值代入公式中计算出力的大小,力的方向根据同种电荷相斥、异种电荷相吸加以判断即可.4.式中各量的单位要统一用国际单位,与k=9.0×109 N·m2/C2统一.5.如果一个点电荷同时受到另外的两个或更多的点电荷的作用力,可由静电力叠加的原理求出合力.6.两个点电荷间的库仑力为相互作用力,同样满足牛顿第三定律.【问题探究】1.库仑定律与万有引力定律相比有何异同点?一的一面.规律的表达那么简捷,却揭示了自然界中深奥的道理,这就是自然界和谐多样的美.特别提醒:(1)库仑力和万有引力是不同性质的力.(2)万有引力定律适用时,库仑定律不一定适用.2.三个点电荷如何在一条直线上平衡?当三个共线的点电荷在库仑力作用下均处于平衡状态时.(1)三个电荷的位置关系是“同性在两边,异性在中间”.如果三个电荷只在库仑力的作用下且在同一直线上能够处于平衡状态,则这三个电荷一定有两个是同性电荷,一个是异性电荷,且两个同性电荷分居在异性电荷的两边.(2)三个电荷中,中间电荷的电荷量最小,两边同性电荷谁的电荷量小,中间异性电荷就距离谁近一些.【例题分析】一、库仑定律的理解【例1】对于库仑定律,下面说法正确的是( )A.库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力B.两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律C.相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相同,它们之间的库仑力大小一定相等D.当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时,对于它们之间的静电力大小,只取决于它们各自所带的电荷量答案AC解析由库仑定律的适用条件知,选项A正确;两个小球若距离非常近则不能看作点电荷,库仑定律不成立,B项错误;点电荷之间的库仑力属作用力和反作用力,符合牛顿第三定律,故大小一定相等,C项正确;D项中两金属球不能看作点电荷,它们之间的静电力大小不仅与电荷量大小有关,而且与电性有关,若带同种电荷,则在斥力作用下,电荷分布如图(a)所示;若带异种电荷,则在引力作用下电荷分布如图(b)所示,显然带异种电荷时相互作用力大,故D项错误.综上知,选项A、C正确.二、点电荷的理解【例2】下列关于点电荷的说法中,正确的是( )A.只有体积很小的带电体才能看成是点电荷B.体积很大的带电体一定不能看成是点电荷C.当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时,可将这两个带电体看成点电荷D.一切带电体都可以看成是点电荷答案 C解析本题考查点电荷这一理想模型.能否把一个带电体看成点电荷,关键在于我们分析时是否考虑它的体积大小和形状.能否把一个带电体看作点电荷,不能以它的体积大小而论,应该根据具体情况而定.若它的体积和形状可不予考虑时,就可以将其看成点电荷.故选C.【对点练习】1.下列关于点电荷的说法正确的是( )A.点电荷可以是带电荷量很大的带电体B .带电体体积很大时不能看成点电荷C .点电荷的所带电荷量可能是2.56×10-20 CD .大小和形状对作用力影响可以忽略的带电体可以看作点电荷2.如图1-2-3所示,图1-2-3两个半径均为r 的金属球放在绝缘支架上,两球面最近距离为r ,带等量异种电荷,电荷量绝对值均为Q ,两球之间的静电力为( )A .等于k Q 29r 2B .大于k Q 29r 2 C .小于k Q 29r 2 D .等于k Q 2r 2 3.(1)通过对氢核和核外电子之间的库仑力和万有引力大小的比较,你能得到什么结论?(2)你怎样确定两个或两个以上的点电荷对某一点电荷的作用力?4.关于库仑扭秤图1-2-4问题1:1785年,库仑用自己精心设计的扭秤(如图1-2-4所示)研究了两个点电荷之间的排斥力与它们间距离的关系.通过学习库仑巧妙的探究方法,回答下面的问题.(1)库仑力F与距离r的关系.(2)库仑力F与电荷量的关系.问题2:写出库仑定律的数学表达式,并说明静电力常量k的数值及物理意义.【常见题型】题型一库仑定律的应用如图1所示,两个正电荷q1、q2的电荷量都是3 C,静止于真空中,相距r=2 m.图1(1)在它们的连线AB的中点O放入正电荷Q,求Q受的静电力.(2)在O点放入负电荷Q,求Q受的静电力.(3)在连线上A点左侧的C点放上负点电荷q3,q3=1 C且AC=1 m,求q3所受的静电力.[思维步步高] 库仑定律的表达式是什么?在这个表达式中各个物理量的物理意义是什么?在直线上的各个点如果放入电荷q,它将受到几个库仑力的作用?这几个力的方向如何?如何将受到的力进行合成?[解析] 在A、B连线的中点上,放入正电荷受到两个电荷库仑力的作用,这两个力大小相等,方向相反,所以合力为零.如果在O点放入负电荷,仍然受到两个大小相等,方向相反的力,合力仍然为零.在连线上A的左侧放入负电荷,则受到q1和q2向右的吸引力,大小分别为F1=kq3q1x2和F2=kq3q2(r+x)2,其中x为AC之间的距离.C点受力为二力之和,代入数据为3×1010 N,方向向右.[答案] (1)0 (2)0 (3)3×1010 N,方向向右[拓展探究] 在第三问中如果把q3放在B点右侧距离B为1 m处,其他条件不变,求该电荷受到的静电力?[答案] 3×1010 N 方向向左[解析] 求解的方法和第三问相同,只不过电荷在该点受到两个电荷的库仑力的方向都向左,所以合力方向向左,大小仍然是3×1010 N.[方法点拨] 在教学过程中,强调不管在O点放什么性质的电荷,该电荷受到的静电力都为零,为下一节电场强度的叠加做好准备.另外还可以把电荷q3放在AB连线的中垂线上进行研究.题型二库仑定律和电荷守恒定律的结合甲、乙两导体球,甲球带有4.8×10-16 C的正电荷,乙球带有3.2×10-16 C的负电荷,放在真空中相距为10 cm的地方,甲、乙两球的半径远小于10 cm.(1)试求两球之间的静电力,并说明是引力还是斥力?(2)将两个导体球相互接触一会儿,再放回原处,其作用力能求出吗?是斥力还是引力?[思维步步高]为什么题目中明确两球的直径远小于10 cm?在应用库仑定律时带电体所带电荷的正负号怎样进行处理的?当接触后电荷量是否中和?是否平分?[解析] (1)因为两球的半径都远小于10 cm,因此可以作为两个点电荷考虑.由库仑定律可求:F=k q1q2r2=9.0×109×4.8×10-16×3.2×10-160.12N=1.38×10-19N两球带异种电荷,它们之间的作用力是引力.(2)将两个导体球相互接触,首先正负电荷相互中和,还剩余(4.8-3.2)×10-16 C 的正电荷,这些正电荷将重新在两导体球间分配,由于题中并没有说明两个导体球是否完全一样,因此我们无法求出力的大小,但可以肯定两球放回原处后,它们之间的作用力变为斥力.[答案] (1)1.38×10-19 N 引力(2)不能斥力[拓展探究] 如果两个导体球完全相同,接触后放回原处,两球之间的作用力如何?[答案] 5.76×10-21 N 斥力[解析] 如果两个导体球完全相同,则电荷中和后平分,每个小球的带电荷量为0.8×10-16 C,代入数据得两个电荷之间的斥力为F=5.76×10-21 N.[方法点拨]两个导体相互接触后,电荷如何分配,跟球的形状有关,只有完全相同的两金属球,电荷才平均分配.【课后作业】一、选择题1.下列说法正确的是( )A.点电荷就是体积很小的带电体B.点电荷就是体积和所带电荷量很小的带电体C 根据F=k q1q2r2可知,当r→0时,有FD.静电力常量的数值是由实验得出的2.两个半径相同的金属小球,带电荷量之比为1∶7,相距r,两者相互接触后,再放回原来的位置,则相互作用力可能是原来的( )A.47B.37C.97D.1673.如图2所示,图2在绝缘的光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球,从静止同时释放,则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是( )A .速度变大,加速度变大B .速度变小,加速度变小C .速度变大,加速度变小D .速度变小,加速度变大4.如图3所示,图3两个带电金属小球中心距离为r ,所带电荷量相等为Q ,则关于它们之间电荷的相互作用力大小F 的说法正确的是( )A .若是同种电荷,F <k Q 2r 2 B .若是异种电荷,F >k Q 2r 2 C .若是同种电荷,F >k Q 2r 2D.不论是何种电荷,F=k Q2 r25.如图4所示,图4悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球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的电荷量分别为q1和q2,θ分别为30°和45°,则q2/q1为( ) A.2 B.3C.2 3 D.3 36.如图5所示,图5把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上,在桌面的另一处放置带电小球B.现给B一个沿垂直AB方向的水平速度v0,B球将( )A.若A、B为异种电性的电荷,B球一定做圆周运动B.若A、B为异种电性的电荷,B球可能做加速度、速度均变小的曲线运动C.若A、B为同种电性的电荷,B球一定做远离A球的变加速曲线运动D.若A、B为同种电性的电荷,B球的动能一定会减小7.如图6所示,图6三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 所带电荷量的大小比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 1 B .F 2 C .F 3 D .F 4 二、计算论述题8.“真空中两个静止点电荷相距10 cm ,它们之间相互作用力大小为9×10-4 N .当它们合在一起时,成为一个带电荷量为3×10-8 C 的点电荷.问原来两电荷的带电荷量各为多少?”某同学求解如下: 根据电荷守恒定律:q 1+q 2=3×10-8 C =a根据库仑定律:q 1q 2=r 2k F =(10×10-2)29×109×9×10-4 C 2 =1×10-15 C 2=b联立两式得:q 21-aq 1+b =0 解得:q 1=12(a ±a 2-4b )=12(3×10-8±9×10-16-4×10-15) C根号中的数值小于0,经检查,运算无误.试指出求解过程中的错误并给出正确的解答.9.如图7所示,图7一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B,静止在图示位置,若固定的带正电小球A的电荷量为Q,B球的质量为m,带电荷量为q,θ=30°,A和B在同一条水平线上,整个装置处于真空中,求A、B两球间的距离.10.一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为+Q的电荷,另一电荷量为+q的点电荷放在球心O处,由于对称性,点电荷受力为零.现在球壳上挖去半径为r(r≪R)的一个小圆孔,则此时位于球心处的点电荷所受到力的大小为多少?方向如何?(已知静电力常量为k)参考答案【对点练习】1.答案AD2.答案 B3.答案(1)微观粒子间的万有引力远小于库仑力,因此在研究微观带电粒子的相互作用力时,可忽略万有引力.(2)两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变.因此,两个或两个以上的点电荷对某一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对这个电荷的作用力的矢量和.4.答案 问题1:(1)F ∝1r2 (2)F ∝q 1q 2问题2:F =k q 1q 2r2,k =9×109 N ·m 2/C 2.物理意义:两个电荷量为1 C 的点电荷,在真空中相距1 m 时,它们之间的库仑力为1 N. 【课后作业】 一、选择题 1.答案 D解析 当r →0时,电荷不能再被看成点电荷,库仑定律不成立. 2.答案 CD解析 由库仑定律可知,库仑力与电荷量的乘积成正比,设原来两小球分别带电荷量为q 1=q 、q 2=7q .若两小球原来带同种电荷,接触后等分电荷量,则q 1′=4q ,q 2′=4q ,则D 正确.若两小球原来带异种电荷,接触后到q 1″=3q ,q 2″=3q ,则由库仑定律可知,C 正确. 3.答案 C解析 根据同种电荷相斥,每个小球在库仑斥力的作用下运动,由于力的方向与运动方向相同,均做加速直线运动,速度变大;再由库仑定律F =k q 1q 2r 2知随着距离的增大,库仑斥力减小,加速度减小,所以只有选项C 正确. 4.答案 AB 解析净电荷只能分布在金属球的外表面,若是同种电荷则互相排斥,电荷间的距离大于r ,如图所示,根据库仑定律F=kq 1q 2r 2,它们之间的相互作用力小于kQ 2r 2.若是异种电荷则相互吸引,电荷间的距离小于r ,则相互作用力大于k Q 2r 2.故选项A 、B 正确. 5.答案 C解析 A 处于平衡状态,则库仑力F =mg tan θ.当θ1=30°时,有kq 1q r 21=mg tan30°,r 1=l sin 30°;当θ2=45°时,有k q 2qr 22=mg tan 45°,r 2=l sin 45°,联立得q 2q 1=2 3.6.答案 BC解析 (1)若两个小球所带电荷为异种电荷,则B 球受到A 球的库仑引力,方向指向A .因v 0⊥AB ,当B 受到A 的库仑力恰好等于向心力,即k q 1q 2r 2=m v 20r 时,解得初速度满足v 0=kq 1q 2mr,B 球做匀速圆周运动;当v >v 0时,B 球将做库仑力、加速度、速度都变小的离心运动;当v <v 0时,B 球将做库仑力、加速度、速度逐渐增大的向心运动.(2)若两个小球所带电荷为同种电荷,B 球受A 球的库仑斥力而做远离A 的变加速曲线运动(因为A 、B 距离增大,故斥力变小,加速度变小,速度增加). 7.答案 B解析 对c 球进行受力分析,如下图所示.由已知条件知:F bc >F ac .根据平行四边形定则表示出F bc 和F ac 的合力F ,由图知c 受到a 和b 的静电力的合力可用F 2来表示,故B 正确.二、计算论述题 8.答案 见解析解析 题中仅给出两电荷之间的相互作用力的大小,并没有给出带电的性质,所以两点电荷可能异号,按电荷异号计算.由q 1-q 2=3×10-8 C =a ,q 1q 2=1×10-15 C 2=b 得q 21-aq 1-b =0由此解得q 1=5×10-8 C ,q 2=2×10-8 C9.答案3kQqmg解析 如下图所示,小球B 受竖直向下的重力mg ,沿绝缘细线的拉力F T ,A 对它的库仑力F C .由力的平衡条件,可知Fc =mgtan θ 根据库仑定律Fc =k2Qq r解得=3kQqmg10.答案kqQr 24R 4由球心指向小孔中心解析 如下图所示,由于球壳上带电均匀,原来每条直径两端相等的一小块圆面上的电荷对球心点电荷的力互相平衡.现在球壳上A 处挖去半径为r 的小圆孔后,其他直径两端电荷对球心点电荷的力仍互相平衡,则点电荷所受合力就是与A 相对的B 处,半径也等于r 的一小块圆面上电荷对它的力F.B 处这一小块圆面上的电荷量为:222244B r r q Q Q R R ππ== 由于半径r ≪R ,可以把它看成点电荷.根据库仑定律,它对中心点电荷的作用力大小为:F=k 2B q qR =k 2224r qQ R R=kqQr 24R 4其方向由球心指向小孔中心.。

静电场知识点归纳

静电场知识点归纳

一. 教学内容:期中综合复习及模拟试题静电场的复习、恒定电流部分内容(电源电流、电动势、欧姆定律、串并联电路)二. 重点、难点解析:静电场的概念理解及综合分析恒定电流的电流,欧姆定律和串并联电路三. 知识内容:静电场知识要点1、电荷(电荷含义、点电荷:有带电量而无大小形状的点,是一种理想化模型、元电荷)、电荷守恒定律(1)起电方式:①摩擦起电②感应起电③接触起电【重点理解区分】当两个物体互相摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体带正电,这就是摩擦起电.当一个带电体靠近导体,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷,这就是感应起电,也叫静电感应.接触起电指让不带电的物体接触带电的物体,则不带电的物体也带上了与带电物体相同的电荷,如把带负电的橡胶棒与不带电的验电器金属球接触,验电器就带上了负电,且金属箔片会张开;带正电的物体接触不带电的物体,则是不带电物体上的电子在库仑力的作用下转移到带正电的物体上,使原来不带电的物体由于失去电子而带正电。

实质:电子的得失或转移2.元电荷:e=1.60×10-19C比荷:物体所带电量与物体质量的比值q / m3.库仑定律:(适用于真空点电荷,注意距离r的含义;Q1 、Q2——两个点电荷带电量的绝对值)【典型例题】例1.两个完全相同的金属小球带有正、负电荷,相距一定的距离,先把它们相碰后置于原处,则它们之间的库仑力和原来相比将[ D ]A.变大B.变小C.不变D.以上情况均有可能[例2] 两个直径为r的金属带电球,当它们相距100r时的作用力为F。

当它们相距为r时的作用力 DA、F/100B、104FC、100FD、以上答案均不对[例3]如图所示,A、B两个点电荷,质量分别为m1、m2,带电量分别为q1、q2。

必修三第九章《静电场及其应用》-第十章《静电场中的能量》电场知识点总结

必修三第九章《静电场及其应用》-第十章《静电场中的能量》电场知识点总结

第一章静电场第一节电荷及其守恒定律知识点一、起电的三种方式:1.摩擦起电:(只适用于绝缘体)玻璃棒和丝绸摩擦,玻璃棒带+,丝绸带—橡胶棒和毛皮摩擦,毛皮带+,橡胶棒带—起电本质:电子并没有凭空产生,本质是电子的转移2.感应起电(静电感应):(只适用于导体:移动的是自由电子)当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会靠近或远离带电体,靠近导体一端带异种电荷,远离导体带同种电荷。

遵循原则:近异远同起电本质:导体总自由电荷在带电体作用下发生转移【注意】:凡是遇到接地问题时,该导体与地球可视为一个导体,而且该导体可视为近端物体,地球视为远端导体。

3.接触起电:一个物体带电,如果接触另一个导体,电荷会转移到这个导体上,使这个导体也带电起电本质;电荷转移电荷分配原则:a)两球大小相等,带同种电荷,接触起电先求和,再平分b)两球大小相等,带异种电荷,接触起电先中和,再平分c)两球大小相等,一个带电,一个不带电,接触起电平分原则知识点二、1.电荷守恒定律:电荷既不能创生,也不能消失,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.电荷中和理解:正、负电荷相互抵消,使得净电荷减小或者为0,但是正、负电荷依然存在,并不是正、负电荷消失,遵循电荷守恒定律知识点三、1.电荷量:物体所带电荷的多少,常用Q或者q表示,单位C(库仑)2.元电荷:最小的电荷量。

用e表示,e=1.6*10−19C【注意】:a)本质是一个电荷量,不是指某电荷b)电子、质子电荷量和元电荷相等,但是电子和质子不是元电荷c)任何带电体都是元电荷的整数倍,所以电荷量不能连续变化3.比荷:带电体的电荷量和质量的比值;即Q/m第二节库伦定律知识点一、1.点电荷:当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至于带电体形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力无影响总之:点电荷是一个理想化模型,实际并不存在,它是一个带电的“质点”,但无质量2.库伦定律:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们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,这个力叫库仑力a)公式:F=k Q1Q2r2,k=9.0∗109N·m2/C2b)适用条件:1、真空中;2、点电荷;3、静止c)库仑力是矢量,求合力,遵循平行四边形定则d)计算时,不用带电荷正负,力的方向根据吸引和排斥进行判断3.检验电荷(试探电荷)一般为正电荷特点:a)大小必须小,即可以把它看为点电荷b)电量必须小,其电场不能影响场源电荷电场4.库仑力的求解和应用【注意】:a)确定库仑力大小及其方向b)对于两个或者以上点电荷,会产生多个库伦力,注意求矢量和c)巧用“对称性”解决库仑力的题5.三个点电荷只受库仑力的平衡规律a)两大夹小;两同夹异;三点共线;近小远大b)q1q2+q2q3=q1q3第三节电场强度知识点:1.电场:电荷周围存在的一种特殊的物质,电荷间的作用是通过它发生的特点:a)看不见,摸不着b)一种特殊的物质,客观存在基本性质:对放入其中的电荷有力的作用2.试探电荷:用来检验电场是否存在及其强弱分布的电荷,用q表示(点电荷,一般带正电,电量可忽略)场源电荷:被检验的电荷,用Q表示3.电场强度:放入电场中抹一点的电荷所受到的静电力F和它的电荷量q的比值,用符号E表示(电场强度只由电场决定)a)定义式:E=F q矢量b)单位:牛/库(N/C)或伏/米(V/m)c)方向:与正电荷在该点受力方向相同,或者与负电荷在该点受力方向相反d)物理意义:描述电场的力的性质【注意】1)公式E= 是定义式,适用于一切电场2)q为试探电荷,F为电场对试探电荷的作用力3)E的数值等于F与q的比值,但是决定因素是不F和q4.点电荷的电场(注意:电场的叠加问题)a)大小:E=kQ r2(决定式),其中Q为场源电荷;r为带电体中心到该点的距离b)方向:若Q为正电荷,E方向沿Q和该点的连线,指向该点若Q为负电荷,E方向沿Q和该点的连线,指向Qc)适用条件:1、真空中;2、点电荷;3、静止5.电场线:画在电场中的一条有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向为该点的电场强度的方向。

高中物理最基础考点系列考点点电荷试题新人教选修

高中物理最基础考点系列考点点电荷试题新人教选修

考点1 点电荷点电荷 (选修3-1第一章:静电场的第二节库仑定律)★★○○(1)点电荷:如果能够把带电体看做带电的点,那么该点就叫做点电荷。

(2)点电荷的条件:当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时。

(1)带电体看成点电荷后并不是真的成了一个点,这是一种理想化模型的思想,计算时可以看成是一个点。

(2)当绝缘球表面均匀带电时,我们可以将其电荷看成集中于它的球心,即该球的球心可以看成是点电荷;对于金属球表面带电时,如果两个金属于间的距离较大,远大于金属球半径时,金属球可以看成点电荷;当两个金属球间的距离较小时,由于电荷间的相互作用,一般不能将其看成位于球心处的点电荷。

(3)容易出现的错误:不明确点电荷成立的条件,误认为所有的带电体均可以看成是点电荷而出错;关于点电荷的说法,正确的是( )A.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷B.体积很大的带电体一定不能看作点电荷C.点电荷一定是电荷量很小的电荷D.当两个带电体的形状对它们的相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看作点电荷【答案】D【解析】带电体能否视为点电荷,要看它们本身的线度是否比它们之间的距离小得多,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,而不是看物体本身,也不是看它所带的电荷量.选项D正确.1、(西藏自治区拉萨中学2020学年高二上学期第一次月考)下列哪些带电体可视为点电荷A. 电子和质子在任何情况下都可视为点电荷B. 在计算库仑力时均匀带电的绝缘球体可视为点电荷C. 带电的细杆在一定不能视为点电荷D. 带电的金属球一定不能视为点电荷【答案】B【点拨】本题考查带电物体看做点电荷的条件,同一个电荷能否看作点电荷,不仅和带电体本身有关,还取决于问题的性质和精度的要求.2、(2020学年山西省太原市五中高二10月考)下列关于点电荷的说法,正确的是()A.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷B.体积很大的带电体一定不能看作点电荷C.点电荷一定是电荷量很小的电荷D.体积很大的带电体只要距离满足一定条件也可以看作点电荷【答案】D【精细解读】当体积很小的带电体相距很近,以至于带电体的大小和形状对带电体间作用力影响不能忽略时,此带电体不能看成点电荷,而体积很大的带电体,如果带电体间的距离远大于带电体本身的尺寸,以至于带电体本身的大小和形状对带电体间的作用力影响可忽略不计时,带电体也可以看成点电荷,故AB错误;点电荷不一定电量很小的电荷,故C错误;体积很大的带电体只要距离足够大,以至于带电体本身的大小和形状对带电体间的作用力影响可忽略不计时,带电体就可以看成点电荷,故D正确.3、(黑龙江省大庆实验中学2020学年高一6月月考)“曹冲称象”是家喻户晓的典故.“置象大船之上,而刻其水痕所至,称物以载之,则校可知矣.”它既反映出少年曹冲的机智,同时也体现出重要的物理思想方法.下列物理学习或研究中用到的方法与曹冲称象的方法相同的是()A. 建立“点电荷”的概念B. 建立“瞬时加速度”的概念C. 建立“合运动与分运动”的概念D. 探究合力与物体质量、加速度之间的定量关系【答案】C每道试题20分,总计100分1、关于点电荷,以下说法正确的是( )A. 所有的带电体在任何情况下都可以看成点电荷B. 带电体的大小和形状对研究它们之间的作用力的影响可以忽略不计时,带电体可以看成点电荷C. 通常把带电小球看成点电荷,带电小球靠得很近时,它们之间的作用力为无限大D. 以上说法都不对【答案】B【解析】带电体的大小和形状对研究它们之间的作用力的影响可以忽略不计时,带电体才可以看成点电荷.故A错,B对;当带电小球靠得很近时,库仑定律不适用,故C错;综合以上可知D错.故选B.2、下列关于点电荷的说法,正确的是( )A. 点电荷一定是电量很小的电荷B. 点电荷是一种理想化模型,实际不存在C. 只有体积很小的带电体,才能作为点电荷D. 体积很大的带电体一定不能看成点电荷【答案】B【解析】当带电体的体积和电荷量对电场的分布没有影响或者是影响可以忽略时,带电体就可以看成是点电荷,与电荷的种类无关,点电荷和质点类似,都是一种理想化的模型,所以B正确,ACD错误.故选B.3、关于物理学思想方法,下列叙述错误的是()A. 演示微小形变时,运用了放大法B. 将带电体看成点电荷,运用了理想模型法C. 平均速度体现了极限思想D. 加速度是采取比值法定义的物理量【答案】C【解析】演示微小形变时,运用了放大法,选项A正确;将带电体看成点电荷,运用了理想模型法,选项B正确;平均速度体现了等效的思想,选项C错误;加速度是采取比值法定义的物理量,选项D正确;此题选择错误的选项,故选C.4、(2020学年四川省南充高中高一下期末)下列关于点电荷和元电荷的说法中,不正确的是()A.只有体积很小的带电体才可以看成点电荷B.带电体间的距离比它们本身的大小大得多,以至于带电体的形状和大小对它们间的相互作用力的影响可忽略不计时,带电体就可以视为点电荷C.把1.6×10﹣19 C的电荷量叫元电荷D.任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍【答案】A5、(山西省朔州一中2020学年高二8月月考)如图所示,两个半径均为的金属球放在绝缘支架上,两球面最近距离为3r,带等量同种电荷,电荷量为Q,两球间的静电力为下列选项中的哪一个( )A. 等于229QkrB. 大于229QkrC. 小于229QkrD. 等于22Qkr【答案】C【解析】由于两球心间的距离l为球半径的3倍,它们之间的距离并不是很大,所以此时的电荷不能看【点拨】本题是对库仑定律的条件的考查,掌握住库仑定律的使用的条件是点电荷之间的作用力,只有是点电荷的时候,库仑定律才可以使用,当电荷之间的距离不够大的时候,就不能看成是点电荷,库仑定律就不能使用,注意由于同种电荷相互排斥,电荷间距离大于两球心间的距离._______________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ _____高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

静电场知识点

静电场知识点
典例 一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动。取该直线为x轴,起始点O为坐标原点,其电势能Ep与位移x的关系如图所示。下列图象中合理的是()
【解题思路】由于粒子只受电场力作用,因此由F电=| |可知,Ep-x图象的斜率大小即为粒子所受电场力大小,从图象可知,图象的斜率随位移越来越小,因此粒子运动后所受的电场力随位移越来越小,因此电场强度越来越小,A项错误;由于只受电场力作用,因此动能与电势能的和是一个定值,但从图象可以看出,不同位置的电势能与动能的和不是一个定值,B项错误;粒子受到的电场力随位移越来越小,因此加速度随位移越来越小,粒子做的是变加速运动,速度不会随位移均匀增大,C项错误,D项正确。
一、电荷和电荷守恒定律
1.点电荷:形状和大小 对研究问题的影响可忽略不计的带电体称为点电荷。
【提示】(1)点电荷是只有电荷量,没有大小、形状的理想化模型,类似于力学中的质点,实际中并不存在。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。
(2)一个带电体能否看作点电荷,是相对于具体问题而言的,不能单凭其大小和形状确定。
(2)唯一性:电场中某一点的电场强度E是唯一的,它的大小和方向与放入该点的电荷q无关,它决定于形成电场的电荷(场源电荷)及空间位置。
(3)叠加性:如果有几个静止电荷在空间同时产生电场,那么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和。
五、电场线及其特点
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方向。
2.公式:F=k ,式中的k=9.0×109N·m2/C2,称为静电力常量。库仑力的方向:由相互作用的两个带电体决定,且同种电荷相互排斥,为斥力;异种电荷相互吸引,为引力.

新教材人教版高中物理必修第三册 第九章静电场及其应用 知识点考点总结及配套练习 含解析

新教材人教版高中物理必修第三册 第九章静电场及其应用 知识点考点总结及配套练习 含解析

第九章静电场及其应用1、电荷一三种起电方式1.三种起电方式的比较:2.三种起电方式各自遵循的规律:(1)摩擦起电时电荷转移的规律。

①摩擦起电时,原子核中的质子不能脱离原子核而移动,即相互摩擦的两个物体中转移的不可能是正电荷,转移的只是负电荷,即电子。

②电中性的两个绝缘体相互摩擦,带正电的物体一定是失去了电子,带负电的物体一定是获得了电子。

(2)感应起电的分布规律。

①近异远同:用带电体靠近不带电的导体时,会在靠近带电体的一端感应出与带电体电性相反的电荷,远离端感应出与带电体电性相同的电荷。

②等量异性:用带电体靠近不带电的导体(或两不带电的相互接触的导体)时,会在原不带电的导体两端(或两不带电的相互接触的导体上)感应出等量异性的电荷。

(3)接触起电时电子转移的规律。

①带负电的物体与不带电的中性物体接触,电子由带负电的物体转移到中性物体上。

②带正电的物体与不带电的中性物体接触,电子由中性物体转移到带正电的物体上。

③带正电的物体与带负电的物体接触,电子由带负电的物体转移到带正电的物体上。

【思考·讨论】把带正电的物体C移近导体A、B,金属箔有什么变化?再将物体C移开,使它远离A、B,金属箔又有什么变化? (物理观念)提示:金属箔由闭合变为张开;金属箔由张开变为闭合。

【典例示范】将经丝绸摩擦过的玻璃棒靠近不带电的验电器,下列哪个图能正确反映玻璃棒和验电器的带电情况( )【解题探究】(1)带电体靠近不带电的导体会发生什么现象?提示:发生静电感应现象。

(2)带电体接触不带电的导体时会发生什么现象?提示:发生电子的转移。

【解析】选A。

丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,靠近不带电的验电器金属球时,发生静电感应,金属箔片会张开,负电荷会被吸引到带电体附近的金属球上,正电荷会被排斥到远端的金属箔上,此时金属球上带的是负电,金属箔片上带的是正电。

故A正确,B、C、D错误。

【母题追问】1.在【典例示范】中,若验电器原来带正电,用一根带大量负电的金属棒接触验电器的金属球,金属箔的张角将( )A.先变小后变大B.变大C.变小D.先变大后变小【解析】选A。

静电场知识点

静电场知识点

元电荷点电荷1.元电荷:是自然界中带电量最小的电荷,任何带电体的电量都是元电荷的整数倍,元电荷是质子或电子所带的电量,即e=1.60×10-19C2.点电荷:带一定电荷量,忽略带电体的大小和形状的一种理想化模型电荷守恒定律:(1)起电方式:摩擦起电、接触起电、感应起电(2)带电实质:物体带电的实质是得失电子(3)内容:电荷既不能创生,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。

这个结论叫做电荷守恒定律。

注意:当完全相同的带电金属球相接触时,同种电荷电量平均分配,异种电荷先中和后平分。

比荷1.比荷:带电体的电荷量与其质量的比值,叫做比荷(q/m)2.电子的比荷:元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的,e=1.60×10-19C。

电子的电荷量e与电子的质量me之比,叫做电子的比荷。

它也是一个重要的物理量。

电子的质量me=9.1×10-31kg,所以电子的比荷为e/m=1.76×1011C/kg。

库仑定律1.内容:在真空中两个静止的点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。

2.表达式:F=k,式中k表示静电力常量,k=9.0×109N•m2/C2。

3.适用条件:真空中的静止点电荷。

(1)当带电体间的距离远大于它们本身的尺寸时,可把带电体看做点电荷。

但不能根据公式错误地推论:当r→0时,F→∞。

其实在这样的条件下,两个带电体已经不能再看做点电荷了。

(2)对于两个均匀带电绝缘球体,可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。

(3)对两个带电金属球,要考虑金属球表面电荷的重新分布。

电场(1)定义:存在于电荷周围,能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。

(2)基本性质:对放入其中的电荷有电场力的作用。

电场强度1.意义:是描述电场的强弱和方向(即力的性质)的物理量。

点电荷如何定义

点电荷如何定义

点电荷如何定义物理知识点巩固【问:点电荷如何定义?】答:点电荷的定义与质点类似。

当带电体的大小,远远小于带电体之间的距离,以致带电体的形状、大小,对其相互作用力的影响可忽略,我们把这样的电荷叫做点电荷。

同质点一样,点电荷也是一个理想化的模型,点电荷的电荷量,可以是很大的。

一般来说,两个带电体距离比较远时,我们可以认为它们都是点电荷。

【问:验证牛顿定律实验中平衡摩擦力原因?】答:首先我们分析的是牛顿第二定律内容,表达式是F=ma,其中F为合外力,m为物体的质量,a为加速度。

在实验中,我们希望砝码的拉力是小车所受到的“合外力”,因此要把物体所受的摩擦力去掉,试验中采用的办法是让木板倾斜一定的角度,用重力沿着斜面的切向分力来平衡掉摩擦力。

这样砝码对小车的拉力,就是研究方向上唯一剩下的外力了,可以很简单的来研究外力F与m、a之间的关系。

【问:左、右手定则如何使用?】答:左手定则是用来判定磁场力的方向,或者已知力的方向求磁场(电流)方向,必须使用左手定则。

其他的都用右手定则,包括法拉第定律判定电动势方向(E=BLV),螺线管判定电流或NS极方向。

【问:什么样的物体怎样才当成质点?】答:(1)各部分的运动情况都相同时,任何一点的运动情况都能反映出物体的运动属性,这时物体就可看作一个质点。

(2)物体的大小、形状对所研究的问题可以忽略不计的情况下,可以看作质点。

(3)需要注意的是,同一个物体在不同的问题中,有时可以看作质点,有时不能看作质点。

物体能否被看做成一个质点,还要看具体的环境。

【问:比较综合的物理考点如何深入理解?】答:高中物理知识都比较抽象,彻底吸收掉一个考点,除了明白其概念外,还要辅助进行练习。

一个典型的考点,可以命几种不同类型的题,每个类型的题都要找出来,放在一起,练个两三次,加上参考答案的解释,以及自己的归纳,你就能把这个知识点彻底理解并吃透。

课堂老师也会集中的发放一些练习题,这是一个好机会,要抓住,这都是老师精挑细选的题型,课下要认真对待,把常出的题型要记在心里。

“带电的质点就是点电荷”吗

“带电的质点就是点电荷”吗

“带电的质点就是点电荷”吗
“带电的质点就是点电荷”是一道概念选择题中的一个选项,很多学生都将其作为正确选项选出,问其原因,回答是:某资料上就是这样说的.
先对“甲就是乙”作一点说明:
在物理学上,两个不等同的概念之间若说“甲就是乙”,那么甲和乙应是同类概念,且乙包含甲,甲是特指,乙是泛指.如:动能就是能量;电子是基本粒子等是可以的,如若说成能量就是动能;基本粒子就是电子那就错了.
再看质点和点电荷的关系:
质点和点电荷都是用来代替物体的科学抽象、理想化物理模型,是同类概念.但质点代替的是所有平动物体,或者相互间距离比其大小大得多的物体;而点电荷只能在带电物体间距离比带电物体大小大得多时,才可以代替带电物体。

. 因而用来代替物体的质点和点电荷在概念区域上是不同的,即质点的概念区域比点电荷的大.能视作质点的两个平动带电物不一定能当作点电荷,它们间的作用力,不一定是库仑力.只有在这两个平动带电物的大小比它们间的距离小得多的前提下,才能当作点电荷处理.
综上所述,“带电的质点就是点电荷”的说法是错误的.
另外,在题目中常出现“带电的质点”字样,在不要求用库仑定律定量计算“质点”间电场力大小时,是可以的.但不能由此而误认为带电的质点就是点电荷.。

点电荷的定义

点电荷的定义

点电荷的定义点电荷是电磁学中的基本概念之一,用于描述电荷的最基本形式。

点电荷是指具有电荷的质点,其大小可以是正的也可以是负的,但是不会是零。

本文将从点电荷的定义、性质以及应用等方面进行介绍。

点电荷的定义是指一个质点上带有电荷,而且电荷集中在质点的一个极小区域内。

点电荷是电磁学理论中的基本假设之一,用于简化复杂的电荷分布情况,使问题的分析更加简单。

在物理学中,点电荷通常用字母q表示,其中正号表示正电荷,负号表示负电荷。

点电荷的电荷量用库仑(Coulomb)作为单位来表示。

点电荷具有一些基本的性质。

首先,点电荷是一个标量,即它没有方向性。

其次,点电荷的电场是一个矢量,它指示了在空间中任一点上的电场强度大小和方向。

根据库仑定律,点电荷所产生的电场强度与与其距离的平方成反比,与电荷量成正比。

另外,点电荷之间存在相互作用,即它们之间会产生电磁力。

根据库仑定律,两个点电荷之间的电磁力与它们之间的距离的平方成反比,与它们的电荷量的乘积成正比。

点电荷的应用非常广泛。

在静电学中,点电荷被用来描述电场和电势的分布,从而进一步研究电荷在电场中的运动规律。

在电动力学中,点电荷的运动轨迹和相互作用被用来解释电流、电磁感应和电磁波等现象。

此外,点电荷还广泛应用于电子学、粒子物理学、等离子体物理学等领域,为研究和解释复杂的电磁现象提供了重要的理论基础。

点电荷是电磁学中的基本概念之一,用于描述电荷的最基本形式。

它具有一些基本的性质,如电荷量、电场和电磁力等。

在物理学中,点电荷被广泛应用于静电学、电动力学以及其他相关领域,为研究和解释电磁现象提供了重要的理论基础。

通过对点电荷的研究,我们可以更好地理解电磁现象的本质,并应用于实际问题的解决。

点电荷

点电荷
点电荷
物理学术语
01 定义
03 计算方法
目录
02 理解
点电荷(Point charge),物理学上把本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体叫做点电荷。相当于运动 学的“质点”模型。
电荷都是有体积,有大小的。电荷之间存在相互作用,同种电荷相互推斥,异种电荷相互吸引。在定量地研 究电荷之间相互作用的时候,发现有些电荷的大小对所研究问题的结果带来的影响微不足道,这个时候就完全可 以把电荷的体积和大小忽略掉,把电荷看做只有电量,没有大小的电荷,这就是点电荷模型。
两静止点电荷间的相互作用是通过静电场产生的。 在国际单位制里,电荷量的符号用Q表示,单位是库伦(C)。
两个同号等量点电荷的电场线和等势线点电荷的场强公式,是由库仑定律和场强的定义式共同产生的,与库 仑定律一样,具有以下一些特征:①必须是真空;②必须是点电荷; ③都是平方反比关系,近一点则很强,远一 点则很弱。点电荷的电场线是用来形象地描述点电荷的电场的,正点电荷的电场线是一簇发散的直线,负点电荷 的电场线是一簇收敛的直线。不论哪一种点电荷的电场线都是“近密远疏”。这和点电荷的场强公式是一致 的。
点电荷的电势能,由于正点电荷形成的电场中,各点的电势均为正,负点电荷形成的电场中,各点的电势均 为负,所以引力势能均为负,斥力势能均为正。
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定义
点电荷是带电体的一种理想模型。如果在研究的问题中,带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计, 即可将它看作是一个几何点,则这样的带电体就是点电荷。一个实际的带电体能否看作点电荷,不仅和带电体本 身有关,还取决于问题的性质和精度的要求。与质点、刚体等概念一样,点电荷是实际带电体的抽象和近似,它 是建立具有普遍意义的基本规律的不可或缺的理想模型,又是把复杂多样的实际问题转化或分解为基本问题时必 不可少的分析手段。例如,库仑定律、洛伦兹力公式的建立,带电体产生的电场以及带电体之间相互作用的定量 研究,试验电荷的引入等等,都离不开点电荷 。
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点电荷就是带电质点吗?
点电荷就是带电质点吗?笔者就此问题谈谈自己的看法。

当带电体间的距离比它们自身形状大得多,以致带电体的形状和大小及相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看成是点电荷。

严格理想化的点电荷是一个带电的“几何点”,但这是不存在的。

点电荷所带的电量既不是基本电荷,也不一定电量很小。

不考虑物体的形状、大小,把物体看成是具有物体全部质量的点是质点。

点电荷不等同于带电的质点,主要表现在两者的侧重点不同。

点电荷是电学中重要的概念,它侧重于物体所带的电量,至于物体的质量是多大无关紧要;而带电的质点则侧重于物体的质量,它反映物体惯性的大小,至于质点带多少电量并不重要,它是一个力学概念。

有时,是点电荷但不是带电质点。

例如,一个带电的旋转的金属球,通常可看作点电荷,但若研究它转动的快慢时,却不能把它看成质点。

有时,是带电质点但不是点电荷。

例如,一个带电的金属棒,让它做自由落体运动,当研究它下落的速度随高度变化的规律时,把它当质点处理(即研究重心的变化),这时他是一个带电的质点,但带电的金属棒,通常不能看作点电荷。

有时,既不是带电的质点,也不是点电荷。

如前例中的带电的金属棒,若研究金属棒通过它下方某点的时间时,这个带电的金属棒不能看成质点,当然也不能看作点电荷。

点电荷和带电的质点是两个不同的概念,它们之间不能划等号。

但值得一提的是,无论是点电荷,还是质点(或带电或不带电),它们所采用的思维方法是一样的,都是一种理想化的物理模型。

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