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静电场1-4节 习题课
1.电荷守恒定律
电荷既不能创造,也不能消灭,只能从物体的一部分转移到另一部分,或者从一个物体转移到另一个物体。在任何转移的过程中, 不变。
2.物体带电的实质:物体带电的实质是 的转移。
元电荷:电子带的电荷量是最小值,其数值为e=1.6×10-19 C,物体所带的电量一定是电子电荷量的_________倍。
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的大小,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 上.
(2)公式:F=,适用条件:① ;②
4.电场强度
(1)定义式:E=,适用于 ,是矢量,单位:N/C
(2)点电荷的场强:E=,适用计算 中的点电荷产生的电场.
(3)规定 在电场中某点 的方向为该点的电场强度方向.电场中某一点的电场强度E与试探电荷q无关,由场源电荷(原电场)和该点在电场中的位置决定.
5.场强叠加原理和应用
场强是矢量,遵守矢量合成的 .
一、场强公式E=与E=k的比较
例1 关于电场强度E,下列说法正确的是( )
A.由E=知,若q减半,则该处电场强度为原来的2倍
B.由E=k知,E与Q成正比,而与r2成反比
C.由E=k知,在以Q为球心,以r为半径的球面上,各处场强均相同
D.电场中某点的场强方向就是电荷在该点受到的静电力的方向
二、两个等量点电荷周围的电场
解决这类题目的关键是熟记等量异种点电荷、等量同种点电荷周围电场线的分布情况,依据电场线的分布分析电场强度的变化,再结合牛顿第二定律和运动学公式分析加速度和速度的变化.
`例2 如图1所示,两个带等量正电荷的点电荷,O点为两电荷连线的中点,a点在连线的中垂线上,若在a点由静止释放一个电子,关于电子的运动,下列说法正确的是( )
A.电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大
B.电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大 图1
C.电子运动到O时,加速度为零,速度最大
D.电子通过O后,速度越来越小,加速度越来越大,一直到速度为零
例3 如图2所示,直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场的电场线,曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上两点.若带电粒子运动过程中只受静电力作用,根据此图不能判断出的是( )
A.带电粒子所带电荷的符号
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
C.带电粒子在a、b两点的加速度何处大
D.带电粒子在a、b两点的加速度方向 图2
变式训练:
1.某电场的电场线分布如图3所示,下列说法正确的是( )
A.c点的电场强度大于b点的电场强度
B.若将一试探电荷+q由a点静止释放,它将沿电场线运动到b点
C.b点的电场强度大于d点的电场强度 图3
D.a点和b点的电场强度的方向相同
2.一根长为l的绝缘丝线吊着一质量为m、带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图4所示,丝线与竖直方向成37°角,重力加速度为g,求:
(1)小球受到的静电力大小;
(2)匀强电场电场强度的大小.
图4
电势能与电势
例4位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内的电势分布如图5所示,图中实线表示等势线,则 ( )
A.a点和b点的电场强度相同
B.正电荷从c点移到d点,静电力做正功
C.负电荷从a点移到c点,静电力做正功 图5
D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点,电势能减小
例5如图6所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹,若电荷是从a处运动到b处,以下判断正确的是( )
A.电荷从a到b加速度减小
B.b处电势能大
C.b处电势高
D.电荷在b处速度大
图6
当堂练习:
1.如图7甲所示,AB是电场
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