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知识板块七 静电场 一．电荷守恒定律与库伦定律 1．电荷守恒定律 电荷既不能创生，也不能消失，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物体的另一部分，在转移的过程中，电荷的总量保持不变，这个结论叫电荷守恒定律。 电荷守恒定律也常常表述为：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变的。 例1.关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是（ ） A．物体所带的电荷量可以为任意实数 B．物体所带的电荷量只能是某些特定值 C．物体带电＋1.60×10-9C，这是因为该物体失去了1.0×1010个电子 D．物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C （1）真空中的两个静止的点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在他们的连线上。 （2）公式：，其中是静电常数9.0×109Nm2/C2，是真空中两个点电荷之间的距离。 （3）电荷之间的相互作用力称之为静电力或库伦力。 （4）当带电体的距离比他们的自身大小大得多以至于带电体的形状、大小、电荷的分布状况对它们之间的相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体可以看做带电的点，叫点电荷。类似于力学中的质点，也是一种理想化的模型。 （5）共线平衡的三个自由点电荷遵循以下规律：两同夹异两大夹小近小远大 半径为r的两个相同金属球，两球心相距为L (L＝3r)，它们所带电荷量的绝对值均为q，则它们之间相互作用的静电力FA．带同种电荷时,F＜　B．带异种电荷时,F ＞ C．不论带何种电荷,F ＝　　　　D．以上各项均不正确 真空中的两个自由点电荷A和B, ,,相距L如图所示。若在直线AB上放一自由电荷C,让A、B、C都处于平衡状态，则下列对C的放置位置、电性、电量说法正确的是 （ ） A．C球带正电荷，大小大于??，放在A和B之间 B．C球带正电荷，大小大于??，放在B球的右侧 C．C球带负电荷，大小小于??，放在A球的左侧 D．C球带负电荷，大小大于??，放在B球的右侧 二．电场的力的性质 1．电场强度 （1）定义：放入电场中的某一点的检验电荷受到的静电力跟它的电荷量的比值，叫该点的电场强度。该电场强度是由场源电荷产生的。 （2）公式： （3）方向：电场强度是矢量，规定某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。负电荷在电场中受的静电力的方向跟该点的电场强度的方向相反。 2．点电荷的电场 （1）公式： （2）以点电荷为中心，为半径做一球面，则球面上的各点的电场强度大小相等，的方向沿着半径向里（负电荷）或向外（正电荷） 3．电场强度的叠加 如果场源电荷不只是一个点电荷，则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。 例5. 两点电荷所带电量大小均为，距离为，求该两点电荷连线上中点处电场强度的大小？ 例6. 图中边长为a的正三角形ABC的三个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。 4．电场线 （1）电场线是画在电场中的一条条的有方向的曲线，曲线上每点的切线方向，表示该点的电场强度的方向，电场线不是实际存在的线，而是为了描述电场而假想的线。 （2）电场线的特点： ① 电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向。 ② 电场线的疏密反映电场强度的大小（疏弱密强）。 ③ 静电场中电场线始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远，它不封闭，也不在无电荷处中断。 ④ 任意两条电场线既不会相切，也不会相交 ⑤ 电场线是假想的，实际并不存在 ⑥ 不表示试探电荷的运动轨迹 5．几种常见电场线的分布图 例7. 下列关于电场线的说法中，正确的是（ ）? A．电场线始于正电荷，止于负电荷? B．电场线上每一点的切线方向代表正电荷在该处所受电场力的方向? C．电场线的疏密程度能表示场强的大小? D．两条电场线不能相交? 例8. 拉第首先提出电场线形象生动地描绘电场。图为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图，下列说法中正确的是（ ） A．a、b为异种电荷，a带电量大于b的带电量 B．a、b为异种电荷，a带电量小于b的带电量 C．a、b为同种电荷，a带电量大于b的带电量 D．a、b为同种电荷，a带电量小于b的带电量 三．电场的能的性质 1．电势能 电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能，等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时所做的功。 注意：通常以无穷远或大地为零势能处。 2．电势 （1）电势是表征电场性质的重要物理量，通过研究电荷在电场中的电势能与它的电荷量的比值得出。 （2）公式： （与试探电荷无关） （3）电势与电场线的关系：电势顺线降低。 （4）