6.1 电场力的性质65589.ppt

* 考点1 电荷守恒定律及库仑定律 电场力的性质 1.库仑定律的适用条件是：①真空中 ②静止的点电荷。 2.对于两带电球体间库仑力的求解，需注意F=kq1q2/r2中r的含义： (1)若两带电球体可看做点电荷，则r为两球心间的距离。 (2)若两球体不能看成点电荷，则 ①带异种电荷时，r小于两球心间的距离。 ②带同种电荷时，r大于两球心间的距离。 3.有人认为，由F=kq1q2/r2知，当r→0时，F→∞，单从数学角度看出发，确实如此，但从物理角度，该结论是错误的。因为当r→0时，带电体不能视为点电荷，库仑定律公式F=kq1q2/r2已不再适用。 【例1】两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相 距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为 r/2，则两球间库仑力的大小为( ) A.(1/12)F B.(3/4)F C.(4/3)F D.12F 库仑定律的应用 C 两个完全相同的小球接触后，电荷要重新分布，其所带电荷量要平分，设分别带Q1、Q2的正电荷，二者接触后每个小球带电荷量为(Q1+Q2)/2；如果带Q1、Q2的异种电荷，接触后每个小球带电荷量为|(|Q1|-|Q2|) /2|，电性与电荷量大的小球相同。 【解析】本题考查电荷守恒定律和库仑定律的基本应用，熟练掌握两个定律和电荷分配的特点是解题的关键。据库仑定律知，F=kQ·3Q/r2=3kQ2/r2，两小球接触后电荷量先中和再平分，使得两小球带电荷量均为Q，此时的库仑力F′=kQ2/(r/2)2=4kQ2/r2=(4/3)F。 【例2】如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电 荷量均为q (q0)的相同小球，小球之间用劲度系数 均为k0的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状 态时，每根弹簧长度为l。已知静电力常量为k，若 不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为( ) A.l+5kq2/(2k0l2) B.l-kq2/(k0l2) C.l-5kq2/(4k0l2) D.l-5kq2/(2k0l2) 库仑力作用下平衡 C 解决带电体在电场中的平衡问题的方法与解决力学中平衡问题的方法是一样的，都是依据共点力平衡条件求解，所不同的只是在受力分析列平衡方程时，一定要注意考虑电场力。 【解析】本题考查库仑定律，物体的平衡、胡克定律，正确理解并会应用定律解题是解决问题的前提，考查学生的理解能力和分析综合能力。 以左边小球为研究对象，它受另外两个带电小球的库仑斥力和弹簧弹力作用而平衡，有F=k0?x=kq2/l2+kq2/(2l)2=5kq2/(4l2),?x=5kq2/(4k0l2)，故弹簧原长 l0=l-Δx=l-5kq2/(4k0l2)。 如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1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)若q2为正电荷，则q1为___电荷， q3为____电荷; (2)q1、q2、q3三者电荷量大小之比 是______:___:______。 负 负 1 考点2 电场强度 1.电场强度与电场力的区别和联系 2.叠加原理：多个点电荷在电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，这种关系叫电场强度的叠加，电场强度的叠加遵循平行四边形定则。 F=qE 联系 ①仅指电荷在电场中的受力 ②其大小由放在电场中的电荷和 电场共同决定 ③正电荷的受力方向与场强方向 相同，负电荷的受力方向与场 强方向相反 ①反映电场力的性质 ②其大小仅由电场本身决定 ③其方向仅由电场本身决 定，规定其方向与正电荷 在电场中所受电场力方向 相同 区别 电场力(F) 电场强度(E) 3.场强三个表达