高二物理 第1讲 电场力的性质

第1讲 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

－19

C ，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。 下列说法不正确的是（ ABC ） A ．体积小的带电体就是点电荷 B ．体积大的带电体,不能看成点电荷

C ．两个半径是0.25米的带电金属球,在球心距离为1米时,可以看成点电荷 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=kQ 1Q 2／r 2 k ＝9．0×109N ·m 2／C 2 3．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。 1、在光滑水平面上，有两个带相同电性的点电荷，质量m 1＝2m 2，电量q 1=2q 2，当它们从静止开始运动，m 1的速度为v 时，m 2的速度为 2V ；m 1的加速度为a 时，m 2的加速度为 2a ，

3、如图所示，光滑并且绝缘的斜面上有一个带正电的小球。在下面给出的四种情况下，有可能

A ．在a 处有带正电的点电荷

B ．在b 点处有带负电的点电荷

C ．在c 点处有带正电的点电荷

D ．在d 点处有带负电的点电荷

4、如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B ，匀速飞过，电子重力不计，则电子 所受的另一力的大小和方向变化情况（ B ） A.先变大，后变小，方向水平向左 B.先变大，后变小，方向水平向右

C.先变小，后变大，方向水平向左

D.先变小，后变大，方向水平向右

5、两个分别带有电荷量和的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两

处，它们间库仑力的大小为。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（ C ） A ．

B ．

C ． D

． 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。 关于电场，下列说法正确的是（ A ）

A ．电场对放入其中的电荷有力的作用

B ．电场对放入其中的电荷没有力的作用

C ．电场是假想的，并不是客观存在的物质

D ．描述电场的电场线是客观存在的 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/r 2（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．

Q -Q 3 F 2

r

F 121F 43F 3

4

F 12

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。 1、关于电场场强的概念，下列说法正确的是（ C ） A ．由可知，某电场的场强E 与q 成反比，与F 成正比 B ．正负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关

C ．电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷正负无关

D ．电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零 2、关于电场强度的表达式①、②、③，以下叙述正确的是（ A B ）

A ．①式中的代表试探电荷的电量

B ．②式中的代表场源电荷的电量

C ．①、②式中的都代表试探电荷的电量

D ．③式只适用于匀强电场, 并且式中的

代表电场中两点间的距离

3、如图所示，倾角为30°的粗糙绝缘斜面固定在水平地面上，整个装置处在垂直斜面向上的匀强电场之中，一质量为m 、电量为－q 的小滑块恰能沿斜面匀速下滑，已知滑块与斜面之间的动摩擦因数为

，求该匀强电场场强E 的大小. 答案：E

=

4、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度的B 点时小球速度恰好为零.试求：匀强电场场强. 答案：E =

提示：注意与平衡问题区别。 平衡状态：静止或匀速直线运动的状态 q

F

E

=

q

F E =

2k r q E =d U

E =4

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