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电场力的性质知识简析 一、电荷、电荷守恒定律1、两种电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。2、元电荷：一个元电荷的电量为161019C，是一个电子所带的电量。说明：任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。3、起电：使物体带电叫起电，使物体带电的方式有三种摩擦起电，接触起电，感应起电。4、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们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另一部分，系统的电荷总数是不变的注意：电荷的变化是电子的转移引起的；完全相同的带电金属球相接触，同种电荷总电荷量平均分配，异种电荷先中和后再平分。【例1】. 如图所示，将一个导体棒靠近一个带正电的验电器的金属小球，发现验电器张角逐步减小，由此可断定导体原来一定A.带正电B.带负电 C.不带电D.无法确定【例2】. 在某电解槽中，如果在1秒内共有5.01018个2价正离子和1.01019个1价负离子通过某截面,那么,通过这个截面的电流强度为A.2.4A B.0.8A C.3.2A D.0二、库仑定律1 内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。2 公式：F=kQ1Q2r2 k90109Nm2C2 3适用条件：（1）真空中； （2）点电荷 点电荷是一个理想化的模型，在实际中，当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，就可以把带电体视为点电荷（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心距代替r）。点电荷很相似于我们力学中的质点注意：两电荷之间的作用力是相互的，遵守牛顿第三定律使用库仑定律计算时，电量用绝对值代入，作用力的方向根据“同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引”的规律定性判定。【例1】两个半径相同的金属小球,带电荷量之比为15,相距r,两者相互接触后,再放到距离为原来一半的位置,则相互作用力可能是原来的A.9/5 B.16/5 C.32/5 D.36/5【例2】在光滑水平面上，有两个带相同电性的点电荷，质量m12m2，电量q1=2q2，当它们从静止开始运动， m1的加速度为a时，m2的加速度为 ，当q1、q2相距为r时，m1的加速度为a，则当相距2r时，m1的加速度为 ？点评：库仑定律中的静电力（库仑力）是两个电荷之间的作用力，是作用力与反作用力，大小相同，方向相反，在同一直线上，作用在两个物体上，二力属同种性质的力，而且同时产主同时消失。三、电场：1、存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质电荷间的作用总是通过电场进行的。2、电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。3、电场可以由存在的电荷产生，也可以由变化的磁场产生。四、电场强度1定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值叫做该点的电场强度，表示该处电场的强弱 2表达式：EF/q 单位是：N/C或V/m； E=kQ/r2（导出式，真空中的点电荷，其中Q是产生该电场的电荷） EU/d（导出式，仅适用于匀强电场，其中d是沿电场线方向上的距离）3方向：与该点正电荷受力方向相同，与负电荷的受力方向相反；电场线的切线方向是该点场强的方向；场强的方向与该处等势面的方向垂直4在电场中某一点确定了，则该点场强的大小与方向就是一个定值，与放入的检验电荷无关，即使不放入检验电荷，该处的场强大小方向仍不变，这一点很相似于重力场中的重力加速度，点定则重力加速度定，与放入该处物体的质量无关，即使不放入物体，该处的重力加速度仍为一个定值5、电场强度是矢量，电场强度的合成按照矢量的合成法则（平行四边形法则和三角形法则）6、电场强度和电场力是两个概念，电场强度的大小与方向跟放入的检验电荷无关，而电场力的大小与方向则跟放入的检验电荷有关，五、电场线： 是人们为了形象的描绘电场而想象出一些线，客观并不存在1切线方向表示该点场强的方向，也是正电荷的受力方向2从正电荷出发到负电荷终止，或从正电荷出发到无穷远处终止，或者从无穷远处出发到负电荷终止3疏密表示该处电场的强弱，也表示该处场强的大小4匀强电场的电场线平行且距离相等5没有画出电场线的地方不一定没有电场6顺着电场线方向，电势越来越低7电场线的方向是电势降落陡度最大的方向，电场线跟等势面垂直8电场线永不相交也不闭合，匀强电场点电荷与带电平板+等量异种点电荷的电场等量同种点电荷的电场孤立点电荷周围的电场9电场线不是电荷运动的轨迹【例1】. 下列关于静电场中电场线的说法中正确是A.电场线是从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷B.一对正、负点电荷的电场线不相交,但两对正、负点电荷的电场线是可以相交的C.电场线是电场中实际存在的线D.电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹【例2】. 关于电场线的说法,正确的是A.电场线的方向,就是电荷受力的方向B.正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动C.电场线越密的地方,同一电荷所受电场力越大D.电势降低的方向就是电场线的方向【例3】在匀强电场中，将质量为m，带电量为q的小球由静止释放，带电小球的运动轨迹为一直线，该直线与竖直方向的夹角为，如图所示，则电场强度的大小为（ ）A有唯一值mgtanq ； B最小值是mgsinq；C最大值mgtanq； Dmg/q 提示：如附图所示，利用三角形法则，很容易判断出AB跟速度方向垂直规律方法 1、库仑定律的理解和应用【例1】如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上a和c带正电，b带负电，a所带电量的大小比b的小已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是AF1 BF2 CF3DF4【例2】. 如图所示，光滑并且绝缘的斜面上有一个带正电的小球。在下面给出的四种情况下，有可能使小球在斜面上保持静止的是 A.在a点处有带正电的点电荷B.在b点处有带负电的点电荷C.在c点处有带正电的点电荷D.在d点处有带负电的点电荷【例3】. 如图所示，在绝缘的光滑水平面上固定着等质量的三个带电小球（可视为质点），A、B、C三小球排成一条直线，若只释放A球，则释放A球的瞬间它的加速度为1m/s2，方向向左。若只释放C球，则释放C球的瞬间加速度为2m/s2，方向向右。现同时释放三球，则释放瞬间B球的加速度大小为_m/s2，方向_【例4】.如图所示，质量均为m的三个带电小球A,B,C,放在光滑的绝缘水平面上，彼此相隔的距离为L(L比球半径r大许多）,B球带电量为QB =3q.A球带电量为QA=6q，若对C球加一个水平向右的恒力F,要使A,B,C三球始终保持L的间距运动，求：(1）F的大小为多少？(2)C球所带的电量为多少？带何种电荷？：2、 电场强度的理解和应用【例1】. 点电荷A和B,分别带正电和负电,电量分别为4Q和Q,在AB连线上,如图所示,电场强度为零的地方在A.A和B之间 B.A右侧C.B左侧 D.A的右侧及B的左侧【例2】. 如图所示一质量为m，带电量为q的小球用长为L的细线拴接，另一端固定在O点，整个装置处在水平向右的匀强电场中。现将小球位至与O等高的水平位置A点，将小球由静止释放，小球恰能摆到与竖直方向成角的位置，由此可以判定 A.小球在下摆过程中机械能守恒B.小球向左摆动过程中机械能减少C.小球在经过最低点时速度最大D.匀强电场的电场强度E=mgtan/qFEFmg【例3】半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m，带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，如图所示，珠子所受静电力是其重力的3/4,将珠子从环上最低位置A点由静止释放，则珠子所能获得的最大动能Ek为多少？思考：珠子动能最大时对圆环的压力多大？ 若要珠子完成一个完整的圆周运动，在A点释放时，是否要给珠子一个初速度？3、电场线的理解和应用【例1】. 下列关于电场线的说法中，不正确的是A.电场线是电场中实际存在的线B.在复杂电场中的电场线是可以相交的C.沿电场线方向，场强必定越来越小D.电场线越密的地方.同一试探电荷所受的电场力越大【例2】. 如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条电场线上有A、B两点，用EA、EB表示A、B两点的场强，则A.A、B两点的场强方向相同B.因为电场线从A指向B，所以EAEBC.A、B在一条电场线上，且电场线是直线，所以EA=EBD.不知A、B附近的电场线分布状况，EA、EB的大小关系不能确定【例3】. 在如下图所示的电场中的P点放置一正电荷，使其从静止开始运动，其中加速度逐渐增大的是图中的【例4】. 把质量为m的正点电荷q从电场中某点静止释放，不计重力，下列说法正确的是A.该电荷一定由电场线疏处向电场线密处运动B.点电荷的运动轨迹必定与电场线重合C.点电荷的速度方向必定和通过点的电场线的切线方向一致D.点电荷的加速度方向必定和通过点的电场线的切线方向一致【例5】. 如图所示为两点电荷的电场线分布图，由图可知A.两电荷为等量异种电荷B.左边点电荷的电量大于右边点电荷的电量C.左边点电荷的电量小于右边点电荷的电量D.左边点电荷可能为负电荷【例6】. 如图所示为点电荷产生的电场中的一条电场线，若