2011高三物理一轮复习第一课时库仑定律电场强度电场线.ppt

山焦中学2012年,高三复习,电场,电场力的性质的描述,考纲展示,说明：带电粒子在匀强电场中运动的计算，只限于带电粒子进入电场时的速度平行或垂直于场强的情况,1元电荷科学发现最小的电荷量就是所带的电荷量的绝对值质子、正电子电荷量与它相同，用e表示，e，所有带电体的电荷量都是元电荷的,元电荷,1.601019C,整数倍,2电荷守恒定律(1)内容：电荷既不能创造，也不能消灭，它只能从一个物体到另一个物体或从物体的这一部分到另一部分，系统的电荷总量(2)物体带电的实质：(3)使物体带电的方式有：(4)当完全相同的带电金属球相接触时电荷的分配规律：同种电荷总量，异种电荷先,转移,转移,不变,得失电子,摩擦起电、感应起电、接触带电,平均分配,中和后平分,1点电荷当带电体间的距离比它们自身的大小大的多以至于带电体的对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体，就可以看做带电的点，叫做点电荷类似于力学中的是一种理想化的模型,形状、大小及电荷分布,质点,2库仑定律(1)内容：在中两个点电荷的相互作用力跟它们的成正比，跟它们间的成反比作用力的方向在上(2)表达式：F，式中k9.0109，叫(3)适用条件：中的,真空,电荷量的乘积,距离的平方,它们的连线,Nm2/C2,静电力常量,真空,点电荷,例1.(2009年江苏卷)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，则两球间库仑力的大小(),例2.如图所示，在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B，A带电Q，B带电9Q.现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，问：C应带什么性质的电？应放于何处？所带电荷量为多少？,一、对电荷量、元电荷、点电荷和试探电荷的概念的理解,电荷量是物体带电的多少，电荷量只能是元电荷的整数倍；元电荷不是电子也不是质子，而是最小的电荷量，电子和质子带最小的电荷量，即e1.61019C；点电荷要求“线度远小于研究范围的空间尺度”，是一种理想化的模型，对其带电荷量无限制；试探电荷要求放入电场后对原来的电场不产生影响，且要求在其占据的空间内场强“相同”，故其应为带电荷量“足够小”的点电荷,1电场：电荷周围存在的一种物质，电场对放入其中的电荷有静止电荷产生的电场称为根据表达式E，能说场强E与q成反比，与F成正比吗？为什么？,力的作用,静电场,2电场强度(1)定义：放入电场中某点的电荷受的电场力F与它的的比值(2)公式：E.(3)单位.(4)矢量性：规定在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向,电荷量q,N/C或V/m,正电荷,3点电荷场强的计算式(1)设在场源点电荷Q形成的电场中，有一点P与Q相距r，则P点的场强E.(2)适用条件：真空中的形成的电场,点电荷,2场强三个表达式的比较,1电场线及特点,有方向的曲线,切线方向,电场,正电荷或无限远处,负电荷或无限远处,相交,越密,匀强电场,2.几种典型电场的电场线,向外先增大后减小,向外逐渐减小,等大、反向,等大、同向,为零,在中垂线上最大，在连线上最小,3.两带电量分别为q和q的点电荷放在x轴上，相距为L，能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图(),【解析】根据两等量异种点电荷周围的电场线可直观地看出，连线的中点场强最小，但不为零，关于中点对称的两点场强大小相等，方向相同，所以两点电荷的连线上的场强先减小后增大，A正确【答案】A,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于O点而处于平衡状态，如图所示，重力加速度为g，则细线对悬点O的作用力等于_，两个小球之间的细线的拉力等于_。,2mg+qE,mg-qE-2kq2/l2,如图所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一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，若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是(),A带电粒子所带电荷的性质B带电粒子在a、b两点的受力方向C带电粒子在a、b两点的速度何处较大D带电粒子在a、b两点的加速度何处较大,【解析】由轨迹的弯曲情况，可知电场力应沿电场线向左，但因不知电场线的方向，故带电粒子所带电荷符号不能确定设粒子从a运动到b(也可分析从b到a的情况，两种分析不影响结论)，速度方向与电场力夹角大于90，故速度减小，由电场线的疏密程度知a点场强大于b点场强，带电粒子在a点受电场力较大，从而加速度较大，综上所述，B、C、D正确,(1)粒子所受合力的方向指向轨迹的凹侧，由此判断电场的方向或电性(2)由电场线的疏密情况判断带电粒子的加速度情况(3)功能关系判断速度变化：如果带电粒子在运动中仅受电场力作用，则粒子电势能与动能的总量不变，电场力做正功，动能增大，电势能减小,31：A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度v和时间t的关系图象如图所示，则此电场的电场线分布可能是下图中的(),【解析】从图象可以直接看出，粒子的速度随时间逐渐减小；图线的弯曲程度逐渐增大，说明粒子的加速度逐渐变大，电场强度逐渐变大，从A到B电场线逐渐变密综合分析知，负电荷是顺着电场线运动，由电场线疏处到达密处，正确选项是A.【答案】A,1.如下图所示，有一带电物体处在一个斜向上的匀强电场E中，由静止开始沿天花板向左做匀速直线运动，下列说法正确的是(),A物体一定带正电B物体一定带负电C物体不一定受弹力的作用D物体一定受弹力的作用【解析】物体由静止向左运动，所以物体带正电，物体做匀速直线运动，得合力为零，所以一定受摩擦力作用，而有摩擦力一定有弹力，所以选A、D.【答案】AD,2(2010年江西九所重点中学联考)如下图所示，质量分别是m1、m2，电荷量分别为q1、q2的两个带电小球，分别用长为l的绝缘细线悬挂于同一点，已知：q1q2，m1m2，两球静止平衡时的图可能是(),【答案】D,3如图所示，AB是某个点电荷的一根电场线，在电场线上O点由静止释放一个负电荷，它仅在电场力作用下沿电场线向B运动，下列判断正确的是(),A电场线由B指向A，该电荷做加速运动，加速度越来越小B电场线由B指向A，该电荷做加速运动，其加速度大小变化由题设条件不能确定C电场线由A指向B，电荷做匀加速运动D电场线由B指向A，电荷做加速运动，加速度越来越大,【解析】电场线的切线方向是正电荷在该处的受力方向，和负电荷受电场力的方向相反，所以电场线由B指向A，只给出一条电场线不能判断各点电场的强弱(因为不能确定电场线的疏密)，也就不能判断电场力大小及加速度的变化，所以只有B正确【答案】B,4光滑绝缘细杆与水平面成角固定，杆上套有一带正电的小球，质量为m，带电荷量为q.为使小球静止在杆上，可加一匀强电场所加电场的场强满足什么条件时，小球可在杆上保持静止(),【解析】小球受竖直向下的重力，若电场垂直于杆的方向，则小球受垂直于杆方向的电场力，支持力方向亦垂直于杆的方向，小球所受合力不可能为零，A、C项错；若电场竖直向上，所受电场力Eqmg，小球所受合力为零，B项正确；若电场水平向右，则小球受重力、支持力和电场力作用，