库仑定律线电场强度电场-苏教版原创

第九章电场本章是电学的开篇，也是电学其它各章的基础，本章知识点多，概念抽象，它主要研究静止的电荷所形成的电场和静电场的基本性质及带电粒于在静电场中的运动问题．场强和电势是分别描述电场的力的性质和能的性质的两个物理量．正确理解这两个量的物理意义是掌握本章知识的基础．本章内容在高考中主要考查电场性质及其描述，带电粒子在电场中的运动，平行板电容器的实际应用等．另外力电综合试题中，巧妙地把电场知识与牛顿定律、动能定理等力学知识有机地结合起来，也是高考重点考查的内容．第一讲库仑定律电场强度电场线第一课时张井红学法导航：本讲是电学的基础，在历年高考都有所考查，主要考查库仑定律、电场强度及电场线对电场的描述等基本知识，同时，还经常与力学组成综合题，以考查学生的迁移能力和综合应用能力．预计在2007年的高考命题中仍会沿袭以上两种基本模式．案例1图中a、b是两个点电荷，它们的电量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点。下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧?AQ1、Q2都是正电荷，且Q1Q2BQ1是正电荷，Q2是负电荷，且Q12QCQ1是负电荷，Q2是正电荷，且，Q12QDQ1、Q2都是负电荷，且1Q2Q案例2在场强为E的匀强电场中固定放置两个小球1和2，它们的质量相等，电荷分别为q1和q2(q1q2)．球1和球2的连线平行于电场线，如右图所示．现同时放开l球和2球，于是它们开始在电场力的作用下运动．如果球1和球2之间的距离可以取任意有限值，则两球刚被放开时，它们的加速度可能是A大小不等，方向相同B大小不等，方向相反C大小相等，方向相同D大小相等，方向相反一、电荷电荷守恒定律1．电荷(1)两种电荷：自然界中存在着两种电荷，它们分别为和．用毛皮摩擦过的硬橡胶棒上带的电荷叫负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫正电荷．同种电荷互相，异种电荷互相·(2)电荷量：电荷量是指物体所带的多少．单位是，简称，符号是·物体不带电实质是物体带有等量的，物体带电实质是物体带有不等量的正负电荷．(3)元电荷：电子所带电荷量e＝1910601C。aPb12实验表明：所有带电体的电荷量e或是e的，因此电荷量e称为元电荷。(4)点电荷：如果带电体间的距离比它们的大小大得多，以致带电体的对相互作用力的影响可忽略不计，这样的带电体可以看成点电荷．2．电荷守恒定律I(1)物体有三种起电方式，分别是：①起电；②起电；③起电。I(2)电荷守恒定律内容：电荷既不能创造，也不能被消灭，它只能从一个物体到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，不变。二，库仑定律(1)内容：真空中两个点电荷间的作用力跟它们所带的乘积成正比，跟它们之间的成反比，作用力的方向在两点电荷的；(2)公式：221rQQkF式中的29109mNk/2C叫静电常数(3)适用条件：①；②。三、电场电场强度1．电场(1)电场：带电体周围存在着一种物质，是电荷间的媒体．它是一种看不见的客观存在的物质．它具有力的特性和能的特性．(2)电场最基本的性质是对放入电场中的的作用．2．电场强度(1)引入电场强度的目的是描述电场的强弱，它所描述的是放入电场中的电荷所受电场的力的性质．(2)定义；放入电场中某点的电荷所受，与此电荷所带的比值，叫电场强度．用表示．(3)定义式：E＝（4）单位：N／C或v/m(5)矢标性：电场强度是，其方向为的受力方向．(6)点电荷场强的计算式：E＝四、电场的叠加电场强度是矢量，当空间的电场是由几个点电荷共同产生时，空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和．五、电场线及其性质1．电场线：在电场中画出的一系列从出发到终止的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟一致，此曲线叫电场线．2．电场线的特点：(1)电场线是起源于(或无限远处)，终止于(或无限远处)的有源线．(2)电场线是不、不、不的曲线．(3)电场线的疏密反映电场的，且电场线密的地方场强，电场线疏的地方场强。(4)电场线不表示电荷在电场中的运动轨迹，也不是客观存在的曲线，而是人们为了形象直观的描述电场而的曲线．六、匀强电场在电场中的某一区域里，如果各点的场强大小和方向都相同，这个区域的电场就叫匀强电场．匀强电场中的电场线是且互相平行的直线．例题1如右图所示，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例题2如下图所示，ql、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知ql与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态．(1)如q2为正电荷，则ql为电荷，q3为电荷．(2)ql、q2、q3三者电量大小之比是例题3如右图所示，分别在A、B两点放置点电荷CQ141102和CQ142102在AB的垂直平分线上有一点C，且AB=AC；BC＝6×210m试求：(1)C点的场强．(2)如果有一个电子静止在c点，它所受的库仑力的大小和方向如何?例题4如下电场中，a、b两点场强和电势都相同的是（）A距正的点电荷等远的a、b两点B等量异号点电荷的连线的中垂线上，距连线中点O等远的a、b两点C等量同号点电荷的连线上，距连线中点O等远的a、b两点D两块带有等量异号电荷的平行金属板间，距同一板不等远的a、b两点例题5若氢原子的核外电子绕核作半径为r的匀速圆周运动，则其角速度ω＝；电子绕核的运动可等效为环形电流，则电子运动的等效电流J＝(已知电子的质量为m，电量为e，静电力恒量用k表示)课堂练习1．对于库仑定律，下面说法中正确的是()A凡计算两个点电荷间的相互作用力，都可以使用公式F＝KQ1Q2／r2计算B两个带电小球即使相距很近，也能用库仑定律C相互作用的两个点电荷，不论它们的电量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等D两个点电荷的电量各减为原来的一半，它们之间的距离保持不变，则它们之间的库仑力减为原来的一半E在公式F＝KQ1Q2／r2中，kQ2／r2是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小；而kQ1／r2是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处场强的大小2．电场强度的定义是，点电荷场强的公式是，下列叙述正确的是()A中的场强E是电荷q产生的B中的场强E是电荷q产生的C中的F表示单位正电荷受的力D和都只对点电荷产生的电场才成立3．下列关于电场线的论述，正确的是()A电场线方向就是正检验电荷的运动方向B电场线是直线的地方是匀强电场C只要初速度为零，正电荷必将在电场中沿电场线方向运动D画有电场线的地方有电场，未画电场线的地方不一定无电场4．在一个等边三角形ABC顶点B、C处各放一个点电荷时，测得A处的电场强度大小为E，方向与BC平行沿B指向C如图所示，拿走C处的点电荷后，A处电场强度情况将是()A．大小仍为E，方向从A指向BB．大小仍为E，方向从B指向AC．大小变为E/2，方向未变D．不能出结论5．如右图所示，两个相同的气球充满氢气，气球带有等量的同种电荷，两根等长的细绳下端系31005kg的重物后匀速漂浮着，两者中心间距为0．6m，每根绳长为1m，不计空气阻力，g取10m／s2，静电力常量k=9.0×109N．m2／C2，求：(1)细绳张力为多大?(2)每个气球的带电量为多少?