电场典型题型归类及电场中的图像问题精讲.docx
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第六章电场
一、电场力的性质
1、两种电荷三种起电方式电荷守恒定律点电荷Ⅰ
( 1)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 16. 10 19 C 。
(2)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。
(3)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。
【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
A. a、b之间不发生相互作用
B. b将吸引 a,吸住后不放开
C. b立即把 a排斥开
D. b先吸引 a,接触后又把 a排斥开
【例2】有三个完全一样的金属小球A、 B、 C, A带电 7Q, B带电量— Q, C不带电,将A、B固定起来,然后让C球反复与A、 B球接触,最后移去C球,试问A、 B间的库仑力为原
来的多少倍
2、电荷之间力的作用库仑定律Ⅱ
(1)库仑定律的适用条件是 (a) 真空, (b) 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。
【例 3】一半径为 R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为 Q的正电荷,另一电荷量为 q 的带正电的点电荷放在球心 O
上,由于对称性,点电荷的受力为零,现在球壳上挖去半径为 r的小圆孔,则此时置于球心的点电荷所受力的大
小为(已知静电力常量为 k),方向
( 2)库仑定律与万有引力定律的对比
定律
万有引力定律
Mm F G
r2
库仑定律
F K
r 2 3.电场强度
共同点
(1)都与距离的二次方成反比
(2)都有一个常量
(3)都有严格的适用范围,也都有公式
扩展的地方:对于质地均匀的两个球体,
万有引力公式也适用;对于两带电均匀的
绝缘球体,库仑定律也适用。不过公式中
的 r 均应为“心”到“心”的距离。
电场线点电荷的电场Ⅱ
区别
1、与两个物体、有关,只有力
2、卡文迪许通过卡文迪许扭秤实验,放大而
测得。
1、与两个物体、有关,有力,也有
力
2、库仑通过库仑扭秤实验,放大而测得。
⑴电场强度 E 的大小,方向是由电场本身决定的,是客观存在的,与放不放检验电荷,以及
放入检验电荷的正、负电量的多少均无关,既不能认为 E 与 F 成正比,也不能认为 E 与q成反比。
【例 4】如图所示,在一个电场中 a、 b、 c、 d 四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷所受电场力跟其电量的函数关系图象,下列叙述正确的是
A.这个电场是匀强电场
B.四点场强大小关系是C.四点场强大小关系是E d E a E b E c E a E b E d E c
D.无法确定四个点的场强大关系
【例 5】在电场中某点放一检验电荷,其电量为q,检验电荷受到的电场力为F,则该点电场强度为 E=F/ q,那么下列说法正确的是( )
A,若移去检验电荷q,该点的电场强度就变为零
B.若在该点放一个电量为2q 的检验电荷,该点的电场强度就变为E/2
C.若在该点放一个电量为-2q 的检验电荷,则该点场强的大小仍为E,但电场强度的方向变为原来相反的方向
D.若在该点放一个电量为-q/ 2 的检验电荷,则该点场强的大小仍为E,电场强度的方向也仍为原来的场强方向
( 2)电场强度的计算式
公式公式适用范围
F
电场强度的定义式,适用于的静电场
E
q E k Q
是点电荷在真空中形成的电场中某点场强的计算式,只适用于在真空中r 2形成的电场。
U匀强电场中场强的计算式,只适用于,其中, d 必须是沿的E
d距离。
( 3)电场的叠加:空间某点的场强等于同时存在的各电场在该点的场强的矢量和,电场强
度的叠加遵守平行四边形定则.
【例 6】在 x 轴上有两个点电荷,一个带正电 Q1,另一个带负电-Q2,且 Q1=2Q,用 E1和 E2分别表示两个点电荷所产生的场强大小,则在 x 轴上()
A、E1=E2之点只有一个,该处的合场强为零
B、E1=E2之点共有两处,一处合场强为零,另一处合场强为 2E
C、E1=E2之点共有三处,其中两处合场强为零,另一处合场强为 2E
D、E1=E2之点共有三处,其中一处合场强为零,另两处合场强为 2E
(4)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。
【例 7】两个固定的等量异种电荷,在他们连线的垂直平分线上有a、 b、 c 三点,如图所示,下列说法正确的是 ()
a
A. a 点电势比 b 点电势高
b
B. a、b 两点场强方向相同, a 点场强比 b 点大
c
C. a、b、 c 三点与无穷远电势相等
D.一带电粒子 ( 不计重力 ) ,在 a 点无初速释放,则它将在a、b 线上运动
【例 8】如图所示 ,P 、 Q 是两个电荷量相等的异种电荷, 在其电场中
有 a、 b、 c 三点在一条直线上 , 平行于 P、 Q的连线 ,b在 P、Q连