电场库伦定律电场强度学生版Word文件下载.docx
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电荷;
若两导体
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—
原来带异种电荷,则电荷中和后,余下的电荷再.
[特别提醒]:
使物体带电的方式有三种:
摩擦起电、感应起电、接触带电,而这三种起电方式的实质都是相同的,都是电荷的转移或者重新分布,电荷的总量是保持不变的.
2.库仑定律的表达式
力常量,k=9.0X109N•m2/C2.
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.
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
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Q1、Q2是否相等,两个电荷之间的静电力一定是大小相等,方向相反.
[特别提醒]特别注意点电荷模型的理解,库仑定律的适用条件是真空中的点电荷,当带电体不能视为点电荷时,库仑定律则不成立,两电荷之间的库仑力是作用力和反作用力,总是大小相等,而与两带电体的电量大小无关.
【例2】
(09浙江16)如图所示,在光滑绝缘水平面上放置间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接。
当常量为k,
B.I鲨kol2
5kq2
D.l—
2kol2
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.几种典型的电场线考点四带电体在电场中的平衡
「特别提醒]“三点共线,两同夹异,两大夹小,近小远大”可确定三个自由电荷的相对位
置及电荷的电性。
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
a1=a2,则下述结论正确的是(
)
A.q1
定等于q2
B.
」定满足q1
q2
m1
m2
Cm
定等于rn
D.必定同时满足
q1=q2,
和mb带电量分别是q1和q2,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a1和a2,如图9-36-6所示,若
m=n2
[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
[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](广东理科基础)如图9-36-10所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷
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
[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
2-
3-
热点2场强的叠加
[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
4-1.如图9-36-6所示,中子内有一个电荷量为2e的上夸克和两个电荷量为
3
1e的下夸克,3个夸克都分布在半径为
心处产生的电场强度为
Ake
A.—
r
2-2.在x轴上有两个点电荷场强的大小,则在x轴上(
之点只有一处
之点共有两处
之点共有三处
r的同一圆周上,贝y3个夸克在其圆
A.E1=E2
B.E1=E2
C.E1=E2
D.E1=E2
()
B.与
3r2
一个带正电
;
该处合场强为0
;
一处合场强为0,另一处合场强为2E2
其中两处合场强为0,另一处合场强为2E2
其中一处合场强为0,另两处合场强为2E2
4
一ke2ke
C.—-D.—-
9r23r2
Q,—个带负电-Q2且Q=2Q.用E1和E2分别表示两个电荷所产生的
图9-36-4
热点3带电体的平衡问题
[真题5](2007•重庆)如图9-36-13,悬挂在0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.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0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0,若两次实验中B的电量分别为q1和q2,0分别为30°
和45°
.则
q2/q1为()
[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
5-1.(2008年广州二模)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/2
C.小于L/2D.等于L
★抢分频道
1.限时基础训练
有的小题有多
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,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,贝UP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.(揭阳二模)把一带正电小球a放在光滑绝缘斜面上,欲使小球在如图所示的位置上,需在MN间放一带电小球
A.带正电,放在A点
C.带负电,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AB间的相互作用力为(
A.F/8
B.F/4
C.F3/8
D.F/4
11
.V
CI
◎
111:
/1
y
\[V
(不计重力及两小球间的库仑力)()
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0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n象限
C.从原点指向第川象限D.从原点指向第W象限
6.(2008年广州二模)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,已知带电小球受到的电场力大于重力,小球由静止释放,小球做()
A•平抛运动
C•匀加速直线运动
7.(宁夏)两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结,
带正电,电量分别为q1和q2(q1>
q2).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
A.
T2©
q2)E
1
T-Gq2)E
2
8.(佛山二模)M、N为正点电荷Q的电场中某直线上的两点,.
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(
B.T
(qiq2)E
c.
图9-36-17
距Q的距离如图所示,一试验电荷q在Q的作
:
)
M点加速度的4倍
2倍
A.试验电荷q带正电
B.试验电荷q在N点的加速度是在
C.N点电场强度是M点电场强度的
D.试验电荷q在N点的电势能比在
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
ab=1oJ3cm,ac=5J3cm,ac和ab之间的夹角为60°
,如图9-37-6和方向?
M点的电势能大
a8V,b4V,c2V,已知
所示,求所在匀强电场的场强大小
a崔§
0.
c
图9-37-6
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-2X10-5C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)AB两点的电势差UAB为多少?
(3)匀强电场的场强为多大?
2.能力提咼训练
13.(茂名二模)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0点,绳长为I,0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e_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0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•
家庭作业
1.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(
^/3mg
3E
73mg
B.
E
2mgDmg
E.2E
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
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