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§1 电场的力的性质

§1 电场的力的性质
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第九章 电场 §1 电场的力的性质

一、库仑定律

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。即:

221r

q

kq F = 其中k 为静电力常量, k =9.0×10 9 N m 2/c 2

1.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。(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 )。

2.同一条直线上的三个点电荷的计算问题

【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?

【例2】已知如图,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A 、

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A 、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

3.与力学综合的问题。

【例3】 已知如图,光滑绝缘水平面上有两只完全相同的金属球A 、B ,带电量分

别为-2Q 与-Q 。现在使它们以相同的初动能E 0(对应的动量大小为p 0)开始相向运动且刚好能发生接触。接触后两小球又各自反向运动。当它们刚好回到各自的出发点时的动能分别为E 1和E 2,动量大小分别为p 1和p 2。有下列说法:

①E 1=E 2> E 0,p 1=p 2> p 0 ②E 1=E 2= E 0,p 1=p 2= p 0

③接触点一定在两球初位置连线的中点右侧某点 ④两球必将同时返回各自的出发点。其中正确的是 A .②④ B .②③ C .①④ D .③④

【例4】 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 。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。

二、电场的力的性质

电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用,电荷放入电场后就具有电势能。 1.电场强度

电场强度E 是描述电场的力的性质的物理量。

(1)定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F 跟它的电荷量q 的比值,叫做该点的电场

强度,简称场强。q

F

E =

①这是电场强度的定义式,适用于任何电场。

②其中的q 为试探电荷(以前称为检验电荷),是电荷量很小的点电荷(可正可负)。 ③电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。 (2)点电荷周围的场强公式是:2

r kQ

E =,其中Q 是产生该电场的电荷,叫场电荷。

-2

+4Q

A B C

-Q

匀强电场

等量异种点电荷的电场

等量同种点电荷的电场

孤立点电荷周围的电场

⑶匀强电场的场强公式是:d

U

E

,其中d 是沿电场线方向上的距离。 【例5】 图中边长为a 的正三角形ABC 的三点顶点分别固定三个点电荷+q 、+q 、-q ,求该三角形中心O 点处的场强大小和方向。

【例6】 如图,在x 轴上的x = -1和x =1两点分别固定电荷量为- 4Q 和

+9Q 的点电荷。求:x 轴上合场强为零的点的坐标。并求在x = -3点处的合场强方向。

2.电场线

要牢记以下6种常见的电场的电场线

注意电场线的特点和电场线与等势面间的关系:

①电场线的方向为该点的场强方向,电场线的疏密表示场强的大小。 ②电场线互不相交。

【例7】 如图所示,在等量异种点电荷的电场中,将一个正的试探电荷由A 点沿直线移到O 点,再沿直线由O 点移到c 点。在该过程中,检验电荷所受的电场力大小和方向如何改变?

三、针对练习

1.电场强度E 的定义式为E=F /q ,根据此式,下列说法中正确的是

①此式只适用于点电荷产生的电场 ②式中q 是放入电场中的点电荷的电荷量,F 是该点电荷在电场中某点受到的电场力,E 是该点的电场强度 ③式中q 是产生电场的点电荷的电荷量,F 是放在电场中的点电荷受到的电场力,E 是电场强度 ④在库仑定律的表达式F =kq 1q 2/r 2中,可以把kq 2/r 2看作是点电荷q 2产生的电场在点电荷q 1处的场强大小,也可以把kq 1/r 2看作是点电荷q 1产生的电场在点电荷q 2处的场强大小 A .只有①②

B .只有①③

C .只有②④

D .只有③④

2.一个检验电荷q 在电场中某点受到的电场力为

F ,以及这点的电场强度为E ,图中能正确反映q 、E 、F

三者关系的是

3.处在如图所示的四种电场中P 点的带电粒子,由静止释放后只受电场力作用,其加速度一

定变大的是

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,则电子所受另一个力的大小和方向变化情况

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

.如图所示,带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情A

-5 -3 -1 1

Q

况.一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示.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B 运动到A ,则其加速度减小

D .若粒子是从B 运动到A ,则其速度减小

6.如图所示,一根长为2 m 的绝缘细管AB 被置于匀强电场E 中,其A 、B 两端正好处于电场的左右边界上,倾角α=37°,电场强度E =103 V/m ,方向竖直向下,管内有一个带负电的小球,重G =10-3 N,电荷量q =2×10-6 C ,从A 点由静止开始运动,已知小球与管壁的动摩擦因数为0.5,则小球从B 点射出时的速度是(取g =10 m/s 2

;sin37°=0.6,cos37°=0.8)

A .2 m/s

B .3 m/s

C .22m/s

D .23m/s

7.在图所示的竖直向下的匀强电场中,用绝缘的细线拴住的带电小球在竖直平面内绕悬点O 做圆周运动,下列说法正确的是

①带电小球有可能做匀速率圆周运动 ②带电小球有可能做变速率圆周运动 ③带电小球通过最高点时,细线拉力一定最小④带电小球通过最低点时,细线拉力有可能最小

A .②

B .①②

C .①②③

D .①②④

8.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 m g

33

B .

E

m g

3 C .E

mg 2

D .E

mg 2

9.带负电的两个点电荷A 、B 固定在相距10 cm 的地方,如果将第三个点电荷C 放在AB 连线间距A 为2 cm 的地方,C 恰好静止不动,则A 、B 两个点电荷的电荷量之比为_______.AB 之间距A 为 2 cm 处的电场强度

E=_______.

10.有一水平方向的匀强电场,场强大小为9×103 N/C ,在电场内作一半径为10 cm 的圆,圆周上取A 、B 两点,如图所示,连线AO 沿E 方向,BO ⊥AO ,另在圆心O 处放一电荷量为10-8 C 的正电荷,则A 处的场强大小为______;B 处的场强大小和方向为_______.

11.在场强为E ,方向竖直向下的匀强电场中,有两个质量均为m 的带

电小球,电荷量分别为+2q 和-q ,两小球用长为L 的绝缘细线相连,另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O 点处于平衡状态,如图所示,重力加速度

为g ,则细绳对悬点O 的作用力大小为_______.

12.长为L 的平行金属板,板间形成匀强电场,一个带电为+q ,质量为m 的带电粒子,以初速度v 0紧贴上板垂直于电场线方向射入该电场,

刚好从下板边缘射出,末速度恰与下板成30°角,如图所示,则:(1)粒子末速度的大小为_______;(2)匀强电场的场强为_______;(3)两板间的距离d 为_______.

13.如图所示,在正点电荷Q 的电场中,A 点处的电场强度为81 N/C ,C 点处的电场强度为16 N/C ,B 点是在A 、C 连线上距离A 点为五分之一AC 长度处,且A 、B 、C 在一条直线上,则B 点处的电场强度为多大

?

14.在一高为h 的绝缘光滑水平桌面上,有一个带电量为+q 、质量为m 的带电小球静止,小球到桌子右边缘的距离为s ,突然在空间中施加一个水平向右的匀强电场E ,且qE = 2 mg ,如图所示,求:

(1)小球经多长时间落地? (2)小球落地时的速度.

15.如图所示,一半径为R 的绝缘圆形轨道竖直放置,圆轨道最低点与一条水平轨道相连,轨道都是光滑的.轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,场强为E .从水平轨道上的A 点由静止释放一质量为m 的带正电的小球,为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动,求释放点A 距圆轨道最低点B 的距离s .已知小球受到的电场力大小等于小球重力的

4

3

倍.

参考答案

1.C 2.D 3.D

4.B 根据电场线分布和平衡条件判断. 5.BC

6.C 利用等效场处理. 7.D

8.D 依题意做出带正电小球A 的受力图,电场力最小时,电场力方向应与绝缘细线垂直,qE =mg sin30°,从而得出结论.

9.1∶16;0

10.0;92×103 N/C ;方向与E 成45°角斜向右下方

11.2mg+Eq 先以两球整体作为研究对象,根据平衡条件求出悬线O 对整体的拉力,再由牛顿第三定律即可求出细线对O 点的拉力大小.

12.(1)332v 0 (2)gL

mv 332

0 (3)63

L

13.约为52 N/C

14.(1)小球在桌面上做匀加速运动,t 1=g

s

qE sm

d s ==22,小球在竖直方向做自由落体运动,t 2=

g h 2,小球从静止出发到落地所经过的时间:t =t 1+t 2=g

h g s 2+. (2)小球落地时v y =gt 2=gh 2,v x =at =m

qE

·t =2g t =2gh gs 22+. 落地速度v =sh g gh gs v v y x 281042

++=+.

15.

6

23

R 将电场和重力场等效为一个新的重力场,小球刚好沿圆轨道做圆周运动可视为小球到达等效重力场“最高点”时刚好由等效重力提供向心力.求出等效重力加速度g ′及其方向角,再对全过程运用动能定理即可求解.

备战2021届高考物理23个命题热点九电场中力和能的性质(解析版)

备战2021年高考物理23个命题热点巧练 热点九电场中力和能的性质 一、单选题 1.(2020·四川省攀枝花市第二次统考)如图所示,一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由A→O→B匀速飞过,电子重力不计,则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是() 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 【答案】B 【解析】根据等量异种点电荷周围的电场线分布知,从A→O→B,电场强度的方向不变,水平向右,电场强度的大小先增大后减小,则电子所受电场力的大小先变大后变小,方向水平向左,则外力的大小先变大后变小,方向水平向右,故B正确,A、C、D错误. 2.(2020·贵州省黔东南州一模)如图,xOy平面直角坐标系所在空间有沿x轴负方向的匀强电场(图中未画出),电场强度大小为E.坐标系上的A、B、C三点构成边长为L的等边三角形.若将两电荷量相等的正点电荷分别固定在A、B两点时,C点处的电场强度恰好为零.则A处的点电荷在C点产生的电场强度大小为() A.E B. 3 3E C.3E D. 3 2E 【答案】B

【解析】 C 点三个电场方向如图所示, 根据题意可知E 1cos 30°+E 2cos 30°=E ,又E 1=E 2,故解得E 2= 3 3 E ,B 正确. 3.(2020·山东省菏泽市上学期期末)如图所示,正方形线框由边长为L 的粗细均匀的绝缘棒组成,O 是线框的中心,线框上均匀地分布着正电荷,现在线框上侧中点A 处取下足够短的带电荷量为q 的一小段,将其沿OA 连线延长线向上移动L 2的距离到B 点处,若线框的其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变,则此时O 点的电场强度大小为(k 为静电力常量)( ) A .k q L 2 B .k 3q 2L 2 C .k 3q L 2 D .k 5q L 2 【答案】 C 【解析】 设想将线框分为n 个小段,每一小段都可以看成点电荷,由对称性可知,线框上的电荷在O 点产生的场强等效为与A 点对称的电荷量为q 的电荷在O 点产生的场强,故 E 1=kq (L 2 )2=4kq L 2 B 点的电荷在O 点产生的场强为 E 2=kq L 2 由场强的叠加可知E =E 1-E 2=3kq L 2. 4.(2020·江苏南通第三次调研)如图所示,在正方形四个顶点分别放置一个点电荷,所带电荷量已在图中标出,则下列四个选项中,正方形中心处场强最大的是 ( )

备战2020年高考物理一轮复习第1节 电场力的性质练习

课时跟踪检测(二十二)电场力的性质 [A级——基础小题练熟练快] 1.(2019·邢台模拟)关于静电场,下列结论普遍成立的是() A.电场强度为零的地方,电势也为零 B.电场强度的方向与等势面处处垂直 C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低 D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落的方向 解析:选B电场强度与电势没有直接关系,电场强度为零时,电势不一定为零;电势为零时,电场强度不一定为零,故A、C错误;电场线与等势面垂直,而电场强度的方向为电场线的方向,所以电场强度的方向与等势面垂直,故B正确;顺着电场线方向电势降低,但电势降低的方向并不一定是电场强度的方向,电场强度的方向是电势降低最快的方向,故D错误。 2.如图所示,固定一负电小球a的绝缘支架放在电子秤上,此时电子秤示数为F。现将带负电的另一小球b移至距离小球a正上方L时,电子秤示数为F1,若只将小球b的电性改为正电荷,电子秤示数为F2,则() A. F =F2 B. F1+F2=F C. 若小球b带负电,L增大,则F1也增大 D. 若小球b带正电,L减小,则F2也减小 解析:选D设两球间的库仑力为F′,则小球b带负电时:F+F′=F1;小球b 带正电时:F-F′=F2;解得F1>F2;F1+F2=2F,选项A、B错误;若小球b带负电,L增大,则F′减小,则F1也减小,选项C错误;若小球b带正电,L减小,则F′变大,则F2减小,选项D正确。 3.(2018·无锡五校联考)对于如图所示四幅有关电场,下列说法正确的是() A.图甲为等量同种点电荷形成的电场线 B.图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强相同 C.图丙中在c点静止释放一正电荷,可以沿着电场线运动到d点 D.图丁中某一电荷放在e点与放到f点,它们的电势能相同 解析:选D由题图可知,甲为等量异种电荷形成的电场线,故A错误;乙为正的点电荷所形成的电场线分布图,离点电荷距离相等的a、b两点场强大小相同,场强方向不同,故B错误;只有电场线为直线时,粒子才有可能沿着电场线运动,曲线电场线中,粒子不会沿着电场线运动,故C错误;图丁中e点与f点电势相同,同一电荷的电势能相同,故D正确。 4.(多选)(2019·威海调研)如图为静电除尘器除尘原理示意图,尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的,下列表述正确的是()

2021届高三物理一轮复习电磁学静电场电场力的性质电场强度专题练习

2021届高三物理一轮复习电磁学静电场电场力的性质电场强度专题练习 一、填空题 1.相距为a 的A 、B 两点分别放着等量异种电荷+Q 、、Q ,在A 、B 连线中点处的电场强度___________N/C ,方向__________(指向A 或B 、 2.如图(a )所示,在x 轴上有一个点电荷Q (图中未画出),A 、B 两点的坐标分别为0.2m 和0.5m 。放在A 、B 两点的检验电荷q 1、q 2受到的电场力跟检验电荷所带电量的关系如图(b )所示。则A 点的电场强度大小为___N/C ,B 点的电场强度大小为____N/C ,点电荷Q 的位置坐标为x =__________m 。 3.A 、B 为可视为点电荷的两个带正电小球,固定在足够大的光滑绝缘水平面上,A 球质量m A =0.4kg ,带 电量Q A =3.2×l0-6C ;B 球质量m B =0.6kg ,带电量Q B =8×l0-4 C ,两球之间距离L =3m ,静电力恒量k =9×l09N·m 2/C 2。 则A 球在B 球处产生的电场强度大小为______N/C ,同时释放两球,释放瞬间A 球的加速度大小为_____m/s 2。 4.如图所示,两带电量为Q 的等量异种点电荷相距L ,在连线中点O 处有一半径为r 的金属球壳(r <2L ),球心在O 点,则感应电荷在球心O 点的产生的场强大小为_______,方向为________。 5.P 是点电荷Q 电场中的一点,P 到点电荷Q 的距离r =0.1 m 。将一个电量q =1.0×l0-10C 的点电荷放到P 点,受到的电场力F =9.0×10-5N ,己知静电力常量k =9.0×109N·m 2/C 2.则点电荷Q 在P 处的电场强度的大小为______N/C ,点电荷Q 的电荷量为_____C 。 6.如图所示,一个质量为m=0.02kg ,带电量为q =2×10?4C 的物体放在光滑水平面上,所在区域有一水平向右的匀强电场,场强E =500N/C 物体由静止开始向前做匀加速直线运动,重力加速度g =10m/s 2物体在电场中受的电场力为______ N ,物体运动的加速度为___m/s 2 ,物体运动位移24m 时,电场力做功为______ J . 7.如图所示,a、b、c、d 是匀强电场中的四个点,它们正好是一个梯形的四个顶点.电场线与梯形所在的平面平行.ab//cd ,且ab 边长为cd 边长的一半,e 是cd 边的中点.已知a 点的电势3a V ?=、b 点的电势

库仑定律电场力的性质

库仑定律 电场力的性质 一、库仑定律 电荷守恒定律 1.点电荷 有一定的电荷量,忽略形状和大小的一种理想化模型. 2.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. 3.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 2 r 2,式中k =9.0×109 N·m 2/C 2,叫做静电力常量. (3)适用条件:①真空中;②静止;③点电荷. [深度思考] 计算两个带电小球之间的库仑力时,公式中的r 一定是指两个球心之间的距离吗?为什么? 答案 不一定.当两个小球之间的距离相对于两球的直径较小时,两球不能看做点电荷,这时公式中的r 大于(带同种电荷)或小于(带异种电荷)两个球心之间的距离. 二、电场、电场强度 1.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. 2.电场强度 (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:E =F q ,q 为试探电荷. (3)矢量性:规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向.

3.场强公式的比较 4.电场的叠加 (1)电场叠加:多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷单独在该处所产生的电场强度的矢量和. (2)运算法则:平行四边形定则. 5.等量同种和异种点电荷的电场强度的比较 连线上O点场强最小,指 1.定义 为了形象地描述电场中各点场强的强弱及方向,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. 2.电场线的三个特点 (1)电场线从正电荷或无限远处出发,终止于无限远或负电荷处; (2)电场线在电场中不相交; (3)在同一幅图中,电场强度较大的地方电场线较密,电场强度较小的地方电场线较疏. 1.如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触.把一带正电荷的物体C置于A

一电荷在电场中受力与电场的力的性质

第八章电场 考试内容和要求 一.电荷在电场中受力与电场的力的性质 1.电荷 自然界只存在两种电荷,即正电荷和负电荷。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。电荷带电量的多少叫做电量。点电荷是电荷的理想化模型,如果带电体间的距离比带电体本身的大小大得多,以至带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计,这样的带电体就可以看成是点电荷。 基本(元)电荷 既不是电子,也不是质子,而是最小的电量单位,任何带电体的带电量都是这个最小电量的整数倍。e=库仑。

2.库仑定律 F =k q 1q 2r 2 :静电力、库仑力、电场力 k :静电力恒量k =9.0×109牛·米2/库2 【注意】 ①库仑定律适用条件:真空中、点电荷。 ②在应用库仑定律求力的大小时,只用电量的绝对值进行计算,然后根据两电荷的电性,确定作用力是引力还是斥力再确定力的方向。 【典型例题】 1.在光滑绝缘水平面上,有一个不导电的弹簧,其两端分别与两个金 属球相连,如图所示,如果让两球带上电荷,此时弹簧的伸长量为L , 如果两金属球上的电量都慢慢减少到原来的一半,则弹簧的伸长量将 ( ) (A )减小到L/4 (B )减小到大于L/4的某一值 (C )减小到小于L/4的某一值 (D )减小到L/2 2.有两个完全相同的绝缘导体球A 、B ,A 带有正电荷q 1,B 带有负电荷-q 2,两者相距为r 时,相互作用力为F ,现使两球接触,然后再将它们放回原处,则两球间的相互作用力( ) (A )增大 (B )减小 (C )不变 (D )都有可能 3.电场、电场强度 (1)电荷之间的相互作用是通过 发生的。电场的基本性质是对放入其中的电荷有 的作用,因此电场强度是描写电场的 的性质的物理量。 (2)电荷在电场中某一点所受的电场力与该电荷电量的比值叫做这一点的电场强度,简称“场强”。电场强度是矢量。 大小:E =F/q ,单位:牛/库,伏/米。方向: 。电场强度描述的是电场的 。电场中某点处场强的大小、方向,仅由 所确定。 点电荷的场强公式:E =k Q r 2 (3)电场的叠加:电场的叠加符合平行四边形定则。

2012版物理一轮精品复习学案:6.1 电场力的性质的描述(选修3-1)

第1节电场力的性质的描述 【高考目标导航】 【考纲知识梳理】 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1.6×10-19C,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。 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=kQ1Q2/r2k=9.0×109N·m2/C2 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。 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。 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/r2(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. 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, 五、电场线: 是人们为了形象的描绘电场而想象出一些线,客观并不存在. 1.切线方向表示该点场强的方向,也是正电荷的受力方向. 2.从正电荷出发到负电荷终止,或从正电荷出发到无穷远处终止,或者从无穷远处出发到负电荷终止.3.疏密表示该处电场的强弱,也表示该处场强的大小. 4.匀强电场的电场线平行且距离相等. 5.没有画出电场线的地方不一定没有电场. 6.顺着电场线方向,电势越来越低. 7.电场线的方向是电势降落陡度最大的方向,电场线跟等势面垂直.

静电场力的性质1

选修3-1 静电场 ——第1讲 静电场力的性质 知识点总结 一 库仑定律的理解与应用 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 ~10- 9m 的范围内均有效,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成点电荷了。 2.应用库仑定律的四条提醒 (1)在用库仑定律公式进行计算时,无论是正电荷还是负电荷,均代入电量的绝对值计算库仑力的大小。 (2)作用力的方向判断根据:同性相斥,异性相吸,作用力的方向沿两电荷连线方向。 (3)两个点电荷间相互作用的库仑力满足牛顿第三定律,大小相等、方向相反。 (4)库仑力存在极大值,由公式F =k q 1q 2 r 2可以看出,在两带电体的间距及电量之和一定

的条件下,当q 1=q 2时,F 最大。 3.解决库仑力作用下平衡问题的方法步骤 库仑力作用下平衡问题的分析方法与纯力学平衡问题的分析方法是相同的,只是在原来受力的基础上多了电场力。具体步骤如下: 4.“三个自由点电荷平衡”的问题 (1)平衡的条件:每个点电荷受到另外两个点电荷的合力为零或每个点电荷处于另外两个点电荷产生的合电场强度为零的位置。 (2) (3)r Q Q r Q Q r Q Q BC C B BA A B AC C A k k 222= = Q Q Q Q Q Q C B A B C A + = 二.电场强度 1.电场强度三个表达式的比较 (1)叠加原理:多个电荷在空间某处产生的电场为各电荷在该处所产生的电场强度的矢量和。 (2)运算法则:平行四边形定则。

电场力的性质知识点和联系

匀强电场 - - - - 点电荷与带电平板 + 等量异种点电荷的电场 等量同种点电荷的电场 孤立点电荷周围的电场 电场力的性质 知识目标 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1.6×10-19C ,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。 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。 【例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 ;m 1的加速度为a 时,m 2的加速度为 ,当q 1、q 2相距为r 时,m 1的加速度为a ,则当相距2r 时,m 1的加速度为多少? 解析:由动量守恒知,当m 1的速度为v 时,则m 2的速度为2v ,由牛顿第二定律与第三定律知:当m 1的加速度为 a 时,m 2的加速度为2a . 由库仑定律知:a=221r q kq /m ,a /=2214r q kq /m,由以上两式得a /=a/4 答案:2v ,2a ,a/4 点评:库仑定律中的静电力(库仑力)是两个电荷之间的作用力,是作用力与反作用力,大小相同,方向相反,在同一直线上,作用在两个物体上,二力属同种性质的力,而且同时产主同时消失。 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。 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. 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, 五、电场线: 是人们为了形象的描绘电场而想象出一些线,客观并不存在. 1.切线方向表示该点场强的方向,也是正电荷的受力方向. 2.从正电荷出发到负电荷终止,或从正电荷出发到无穷远处终止,或者从无穷远处出发到负电荷终止. 3.疏密表示该处电场的强弱,也表示该处场强的大小. 4.匀强电场的电场线平行且距离相等. 5.没有画出电场线的地方不一定没有电场. 6.顺着电场线方向,电势越来越低. 7.电场线的方向是电势降落陡度最大的方向,电场线跟等势面垂直. 8.电场线永不相交也不闭合, 9.电场线不是电荷运动的轨迹. 【例2】在匀强电场中,将质量为m ,带电量为q 的小球由静止释放,带电小球的运动轨迹为一直线,该直线与竖直方向的夹角为θ,如图所示,则电场强度的大小为( B ) A .有唯一值mgtan θ/q ; B .最小值是mgsin θ/q ; C ·最大值mgtan θ/q ; D ·mg/q 提示:如附图所示,利用三角形法则,很容易判断出AB 跟速度方向垂直.

第1节电场力的性质无答案

第1节电场力的性质 [物理学史链接] (1)1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律一一库仑定律。 (2)1837年,英国物理学家法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场。 (3)1913年,美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量,获得诺贝尔奖。 要点一库仑定律的理解与应用 1 . (2015金陵中学模拟)如图6-1-1所示,半径相同的两个金属球A、B带有相等的电荷量,相隔一定 距离,两球之间相互吸引ss力的大小是F。今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接 触后移开。这时,A、B两球之间的相互作用力的大小是() A B Q C 一十A? 1 B . 4 C. 3F 8 D . 3F 4 要点二库仑力作用下的平衡问题 3. (2015湖南怀化调研)如图6-1-6所示,A、B两小球带等量同号电荷, A固定在竖直放置的 L = 10 cm 长的绝缘支柱上,B受A的斥力作用静止于光滑的绝缘斜面上与A等高处,斜面倾角为 0= 30° B的质量 为m = 10 ,3X 10 3 kg。求:(1)B球对斜面的压力大小。(2)B球带的电荷量大小(g取10 m/s2,静电力常量 k= 9.0 X109 N m2/C2,结果保留两位有效数字)。 侈选)(2014浙江高考)如图6-1-3所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为 0 一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球质 量为m、电量为q。小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球静电力 常量为k,重力加速度为g,两带电小球可视为点电荷。小球 A .小球A与B之间库仑力的大小为kq2 B .当加“;覽0时,细线上的拉力为0 C .当d = ?:哑1晋时,细线上的拉力为0 D ?当q = ' $七时,斜面对小球 A的支持力为0 d v k tan 0 要点三电场强度的叠加问题 (2013全国卷I )如图6-1-7, 一半径为 R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过 圆心c的轴线上有a、 b、d三个点,a和b、b和c、 c和d间的距离均为 R,在a点处有一电荷量为 q(q A,细线与斜面平行。小球 A的 B,两球心的高度相同、间距为do A静止在斜面上,则()

2020年高考物理大一轮复习第7章静电场第1节电场力的性质课时规范训练202010121111

第1节 电场力的性质 课时规范训练 [基础巩固题组] 1.静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已有对静电现象的记载,《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸衣若”之说,但下列不属于静电现象的是( ) A .梳过头发的塑料梳子吸起纸屑 B .带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引 C .小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流 D .从干燥的地毯上走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉 解析:选C.用塑料梳子梳头发时相互摩擦,塑料梳子会带上电荷吸引纸屑,选项A 属于静电现象;带电小球移至不带电金属球附近,由于静电感应,金属小球在靠近带电小球一端会感应出与带电小球异号的电荷,两者相互吸引,选项B 属于静电现象;小线圈接近通电线圈过程中,由于电磁感应现象,小线圈中产生感应电流,选项C 不属于静电现象;从干燥的地毯上走过,由于摩擦生电,当手碰到金属把手时瞬时产生较大电流,人有被电击的感觉,选项D 属于静电现象. 2.关于电场强度的概念,下列说法正确的是( ) A .由E =F q 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的正负无关 D .电场中某一点不放试探电荷时,该点场强等于零 解析:选 C.电场中某点场强的大小由电场本身决定,与有无试探电荷、试探电荷的受力情况及所带电荷性质无关,A 、B 、D 错误,C 正确. 3. 如图所示,电量为+q 和-q 的点电荷分别位于正方体的顶点,正方体范围内电场强度为零的点有 ( ) A .体中心、各面中心和各边中点 B .体中心和各边中点 C .各面中心和各边中点 D .体中心和各面中心 解析:选D.根据点电荷场强公式E =kQ r 2及正方体的对称性可知正方体的体中心点及各面的中心点处场强为零,故答案为D.

电场力性质经典专题训练

电场力的性质---电场的叠加 一、夯实基础 1、把质量为M的正点电荷放在电场中无初速释放,不计重力,则以下说法正确的是:() A、点电荷的运动轨迹一定和电场线重合 B、点电荷的速度方向总是与所在处的电场线方向一致 C、点电荷的加速度方向总是与它所在处的电场线的切线方向重合 D、点电荷将沿电场线切线方向抛出,做抛物线运动 2、关于电场,下列说法中正确的是:() A、E=,若q减半,则该处电场强度为原来的2倍 B、E=k中,E与Q成正比,而与r2成反比 C、在以一个点电荷为球心,r为半径的球面上,各处的场强均相同 D、电场中某点场强的方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向 3、下列关于电场强度的两个表达式E=F/q和E=KQ/r2的叙述,正确的是:() A、E=F/q是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电量。 B、E=F/q是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中的电荷的电量, 它适用于任何电场 C、F=KQ/r2是点电荷场强的计算公式,Q是产生电场的电荷电量,它不适用于匀强电场 D、从点电荷场强计算式分析库仑定律表达式F=K,式中是点电荷q2产生的电场在点电荷q1 处的场强大小,而是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小 4、以下的说法正确的有:( ) A.没有画电场线的地方一定没有电场线存在 B.正电荷只在电场力的作用下运动时一定沿着电场线的方向运动 C.正点电荷在电场中运动时加速度的方向必定和通过该点电场线的切线方向一致 D.静止的点电荷在电场中受到电场力作用运动时,轨迹可能与电场线重合 答案与解析 1、C 解析:本题考查了电场线、电场强度的方向及电场力的方向三者之间的关系及物体做曲线运动的条件。仅当电场线为直线、电荷的初速度为零或者初速度方向和场强方向在一直线上,且只受电场力时,电荷的运动轨迹才和电场线重合,A错。 点电荷的速度方向不一定与所在处的电场线方向一致,如电场线为曲线时,B错。 由牛顿第二定律知加速度方向与合外力方向一致,而该点电荷在电场中受电场力方向与电场线的切线方向重合,C对。 点电荷受电场力作用,由于电场不一定是匀强电场,其合力不一定为恒力,故不一定做抛物线运动,D错.故选C。 2、B解析:E=为场强的定义式,此式中E只是在数值上等于检验电荷q所受电场力与本身电量的

经典课时作业 电场力的性质的描述

经典课时作业 电场力的性质的描述 (含标准答案及解析) 时间:45分钟 分值:100分 1.如图所示带正电的金属圆环竖直放置,其中心处有一电子,若电子某一时刻以初速度v 0从圆环中心处水平向右运动,则此后电子将( ) A.做匀速直线运动 B.做匀减速直线运动 C.以圆心为平衡位置振动 D.以上选项均不对 2.如图所示,两个完全相同的绝缘金属壳a ?b 的半径为R,质量为m,两球心之间的距离为l=3R.若使它们带上等量的异种电荷,电荷量为q,那么两球之间的万有引力F 引,库仑力F 库分别为( ) 22 22222222 222222A.F ,F B.F ,F k C.F G F k D.F G ,,F k m q m q G k G l l l l m q m q l l l l ==≠≠≠==≠引引库库引引 库库 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在等势面上做匀速圆周运动.该电场可能由( ) A.一个带正电的点电荷形成 B.一个带负电的点电荷形成 C.两个分立的带等量负电的点电荷形成 D.一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成 4.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 5.一负电荷从电场中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v-t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( ) 6.如图所示,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.现给小球B一个垂直AB连线方向的速度v0,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?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 7.竖直平面内,一带正电的小球,系于长为L的不可伸长的轻线一端,线的另一端固定为O 点,它们处在匀强电场中,电场的方向水平向右,场强的大小为E.已知电场对小球的作用力的大小等于小球的重力.现先把小球拉到图中的P1处,使轻线伸直,并与场强方向平行,然后由静止释放小球.已知小球在经过最低点的瞬间,因受线的拉力作用,其竖直方向上的速度突变为零,水平方向分量没有变化,则小球到达与P1点等高的P2时线上张力T为( ) A.mg B.2mg C.3mg D.4mg 8.如图,M?N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,∠MOP=60°,电荷量相等?符号相反的两个点电荷分别置于M?N两点,这时O点电场强度的大小为E1;若将

电场力和能的性质总结

电场巩固总结 基本知识: 1.电场强度E的计算方法: 2.电势差U的计算方法: 3.电势 的计算方法: 4.电势能Ep的计算方法: 5.电场力做功的计算方法: ①匀强电场中W= ②由功能关系W= ③与电势差关系W= ④多个力做功(变力)W= 6.高中阶段的几个功能关系 ①重力做功与重力势能: ②弹力做功与弹性势能: ③电场力做功与电势能: ④合外力做功与动能: ⑤其他力做功与机械能: 7.能量守恒定律的应用 类型一:电场线与轨迹问题 1.如图所示,虚线a、b、c表示电场中的三个等势面与纸平面的交线,且相邻等势面之间的电势差相等。实线为一带正电荷粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,M、N是这条轨迹上的两点,则下列说法中正确的是() A.三个等势面中,a的电势最高 B.对于M、N两点,带电粒子通过M点时电势能较大 C.对于M、N两点,带电粒子通过M点时动能较大 D.带电粒子由M运动到N时,加速度增大 2.一粒子从A点射入电场,从B点射出,电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面彼此平行,不计粒子的重力。下列说法正确的有() A.粒子带负电荷 B.粒子的加速度先不变,后变小 C.粒子的速度不断增大 D.粒子的电势能先减小,后增大 3.如图中虚线为匀强电场中的等势线,两粒子M、N质量相等,所带电荷的绝对值也相等。

现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点,已知O点电势高于c点。若不计重力,则( ) 带负电荷,N带正电荷 带正电荷,N带负电荷 在从O点运动至a点的过程中电势降低 在O点和b点电势能相同 类型二:几种功能关系的应用 1. 带电小球在从A点运动到B点的过程中,重力做功为3 J,电场力做功1 J,克服空气阻力做功为J,则在A点的() A.重力势能比B点大3 J B.电势能比B点小1 J C.动能比B点小J D.机械能比B点小J 2.质量为m的带电小球射入匀强电场后,以方向竖直向上、大小为2g的加速度向下运动,在小球下落h的过程中( ) A.小球的重力势能减少了2mgh B.小球的动能减少了2mgh C.电场力做负功2mgh D.小球的电势能增加了3mgh 3.如图所示,在O点放置一个正电荷,在过O点的竖直平面内的A点,自由释放一个带正电的小球,小球的质量为m、电荷量为q。小球落下的轨迹如图中虚线所示,它与以O为圆心、R为半径的圆(图中实线表示)相交于B、C两点,O、C在同一水平线上,∠BOC=30°,A距离OC的竖直高度为h。若小球通过B点的速度为v,试求: (1)小球通过C点的速度大小。 (2)小球由A到C的过程中电势能的增加量。 类型三:电场中的图像类问题 1.电场中某三条等势线如图中实线a、b、c所示。一电子仅在电场力作用下沿直线从P运动到Q,已知电势φa>φb>φc,这一过程电子运动的v -t图像可能是下列各图中的() 2.如图甲所示,A、B为某电场中一条直线上的两个点,现将正点电荷从A点静止释放,仅在电场力作用下运动一段距离到达B点,其电势能E p随位移x的变化关系如图乙所示。从A到B过程中,下列说法正确的是()

微型专题01 电场力的性质(练习题)(原卷版)

第九章 静电场及其应用 微专题1 电场力的性质 一、单选题: 1.如图所示,两个电荷量均为+q 的小球用长为l 的轻质绝缘细绳连接,静止在光滑的绝缘水平面上.两个小球的半径r ?l ,k 表示静电力常量,则轻绳的张力大小为( ) A .0 B.kq 2l 2 C.2kq 2l 2 D.kq l 2 2.一带负电荷的质点,只在电场力作用下沿曲线abc 从a 运动到c ,已知质点的速率是递减的.关于b 点电场强度E 的方向,图中可能正确的是(虚线是曲线在b 点的切线)( ) 3.如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P 和Q 用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则( ) A.P 和Q 都带正电荷 B.P 和Q 都带负电荷 C.P 带正电荷,Q 带负电荷 D.P 带负电荷,Q 带正电荷 4.如图所示,a 、b 两点处分别固定有等量异种点电荷+Q 和-Q ,c 是线段ab 的中点,d

是ac的中点,e是ab的垂直平分线上的一点,将一个正点电荷先后放在d、c、e点,它所受的电场力分别为F d、F c、F e,则下列说法中正确的是( ) A.F d、F c、F e的方向都是水平向右 B.F d、F c的方向水平向右,F e的方向竖直向上 C.F d、F e的方向水平向右,F c=0 D.F d、F c、F e的大小都相等 5.如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示.则( ) A.a一定带正电,b一定带负电 B.a的速度将减小,b的速度将增大 C.a的加速度将减小,b的加速度将增大 D.两个粒子的动能,一个增大一个减小 6.如图所示,质量为m、电荷量为Q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,另一个带电荷量也为Q的带电小球B固定于O点的正下方,已知绳长OA为2l,O点到B点的距离为l,平衡时A、B两带电小球处于同一高度,已知重力加速度为g,静电力常量为k.则( )

静电场 电场力和能的性质

静电场 第1课时 电场力的性质 考点梳理 一、电场强度 1.静电场 (1)电场是存在于电荷周围的一种物质,静电荷产生的电场叫静电场. (2)电荷间的相互作用是通过电场实现的.电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用. 2.电场强度 (1)物理意义:表示电场的强弱和方向. (2)定义:电场中某一点的电荷受到的电场力F 跟它的电荷量q 的比值叫做该点的电场强度. (3)定义式:E =F q . (4)标矢性:电场强度是矢量,正电荷在电场中某点受力的方向为该点电场强度的方向,电场强度的叠加遵从平行四边形定则. 二、电场线 1.定义: 为了直观形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向,在电场中画出一系列的曲线,使曲线上各点的切线方向表示该点的电场强度方向,曲线的疏密表示电场强度的大小. 2.特点: (1)电场线从正电荷或无限远处出发,终止于负电荷或无限远处; (2)电场线在电场中不相交; (3)在同一电场里,电场线越密的地方场强越大; (4)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向; (5)沿电场线方向电势逐渐降低; (6)电场线和等势面在相交处互相垂直. 3.几种典型电场的电场线(如图1所示). 图1 [基本知识运用] 1.[对电场强度的理解]关于电场强度的概念,下列说法正确的是 ( ) A .由E =F q 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的正负无关 D.电场中某一点不放试探电荷时,该点场强等于零 2.[电场强度的矢量合成]在如图所示的四个电场中,均有相互对称分布的a、b两点,其中a、b两点电势和场强都相同的是() 3.[对电场线性质和特点的理解]以下关于电场和电场线的说法中正确的是() A.电场、电场线都是客观存在的物质,因此电场线不仅能在空间相交,也能相切 B.在电场中,凡是电场线通过的点,场强不为零,不画电场线区域内的点场强为零 C.同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大 D.电场线是人们假想的,用以形象表示电场的强弱和方向,客观上并不存在 4.[应用电场线分析电场性质]如图2是某静电场的一部分电场线分布情况,下列说法中正确的是() A.这个电场可能是负点电荷的电场 B.A点的电场强度大于B点的电场强度 C.A、B两点的电场强度方向不相同 D.负电荷在B点处受到的电场力的方向沿B点切线方向图2 5.[电场线与带电粒子轨迹问题分析]如图3所示,图中实线是一簇未 标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某带电粒子通过该电场 区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,若带电粒子在运动过程 中只受到电场力作用,根据此图可以作出的正确判断是() A.带电粒子所带电荷的正、负 B.带电粒子在a、b两点的受力方向 C.带电粒子在a、b两点的加速度何处较大 D.带电粒子在a、b两点的速度何处较大图3 6.[带电粒子在电场中的运动分析]一负电荷从电场中的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—时间图象如图4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 () 图4 方法提炼解答电场线与粒子运动轨迹问题的方法

电场力的性质练习题(带详细答案)

电场力的性质练习题(带详细答案) 命题人: 审核人:物理组 试做人: 时间:45分钟 满分:100分 2014.12.17 编号:084 一、选择题 1.在如图所示的四种电场中,分别标记有a 、b 两点.其中a 、b 两点电场强度大小相等、方向相 反的是( ) A .甲图中与点电荷等距的a 、b 两点 B .乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点 C .丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点 D .丁图中非匀强电场中的a 、b 两点 2. 如图所示,A 、B 为两个固定的等量同号正电荷,在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷C ,现给电荷C 一个垂直于连线的初速度v 0,若不计C 所受的重力,则关于电荷C 以后的运动情况,下列说法中正确的是( ) A .加速度始终增大 B .加速度先增大后减小 C .速度先增大后减小 D .速度始终增大 3. 如图所示,两个带同种电荷的带电球(均可视为带电质点),A 球固定, B 球穿在倾斜直杆上处于静止状态(B 球上的孔径略大于杆的直径), 已知A 、B 两球在同一水平面上,则B 球受力个数可能为( ) A .3 B .4 C .5 D .6 4. 如图所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷Q 产生的电场线, 已知在a 、b 两点粒子所受电场力分别为F a 、F b ,若带电粒子q (|Q |?|q |)由a 点运动到b 点,电场力做正功,则下列判断正确的是( ) A .若Q 为正电荷,则q 带正电,F a >F b B .若Q 为正电荷,则q 带正电,F a F b D .若Q 为负电荷,则q 带正电,F a

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