静电场之力学特点

1、课时一、静电场之力学特点【典型内容】1.几种典型电场的电场线(如图所示)2三个场强公式的比较、表达式X比较F E=-qE=翠E七公式意义电场强度定义式真空中点电荷决定式匀强电场中E与U关系式适用范围任何电场真空点电荷匀强电场决定电场本身决定，与场源电荷Q和场源电荷电场本身决定，d为两点因素检验电荷q无关到该点的距离r共同决定沿场强方向的距离相同点矢量，单位：1 N/C = 1 V/m3.电场的叠加(1)场强是矢量，遵守矢量合成的平行四边形定则，当空间有几个点电荷同时存在时, 某点的场强，是各点电荷单独存在时在该点产生场强的矢量和。两个等量点电荷连线及中垂线上场强的比较比较等量异种点电荷等量冋种

2、点电荷电场线分布图1连线中点0处的场强最小，指向负电荷一方为零连线上的场强大小沿连线先变小，再变大沿连线先变小，再变大沿中垂线由0点向外场强大小0点最大，向外逐渐减小0点最小，向外先变大后变小关于0点对称的A与A', B与B'的场强特点等大同向等大反向4.对电场线的理解(1)不闭合：静电场的电场线起始于正电荷(或无穷远)终止于无穷远(或负电荷)，即静电场的电场线不闭合。不中断、不相交：在没有电荷的空间，电场线不中断，两条电场线也不能相交，这 是因为电场中的某一点，电场强度只有一个方向。(3)不是运动轨迹：只有当电场线为直线，电荷初速度为零或初速度平行于电场线，电荷所 受合力与电

3、场线平行时，电荷的运动轨迹才与电场线平行。【典型例题】例1如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，0点为半圆弧的圆心，/ MOP = 60°电荷量相等、符号相反的两个点电荷分 别置于M、N两点，这时0点电场强度的大小为 Ei；若将N点处的点电荷移至P点，则0点的场强大小变为 E2, Ei与E2之比为()A. 1 : 2B. 2 : 1C. 2 : .3D. 4 : .3例2在场强为E的匀强电场中，取 0点为圆心，r为半径作一圆周， 在0点固定一电荷量为+ Q的点电荷，a、b、c、d为相互垂直的两条直 线和圆周的交点。当把一检验电荷+ q放在d点恰好平衡(如图所示，不 计重

4、力)。问：(1) 匀强电场场强E的大小、方向如何？(2) 检验电荷+ q放在点c时，受力Fc的大小、方向如何?检验电荷+ q放在点b时，受力Fb的大小、方向如何?例3如图所示，在真空中一条竖直向下的电场线上有a、b两点。一带电质点在a处由静止释放后沿电场线向上运动，到达b点时速度恰好为零。则下面说法正确的是（）A .该带电质点一定带正电B .该带电质点一定带负电诂C. a点的电场强度大于 b点的电场强度D .质点在b点所受到的合力一定为零例4 A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在静电力作用下以一"a定的初速度从 A点沿电场线运动到 B点，其速度v与时间t的关系图象如图所示

5、。则此电 场的电场线分布可能是图中的 （ ）XI)离竖直方向的角度为0,若两次实验中B的电荷量分别为qi和q2,30。和45 °则严为（1C. 2,33. 3【限时练习】（40分钟）1如图所示，一带正电、电荷量为q的点电荷与均匀带电的正三角 形薄板相距2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中a点处的合电场强度为零，正确应用等效和对称的思维方法求出带电薄板与点电荷在图中b点处产生的合电场强度大小为（静电力常量为k）（）kqB.d210kq° 9d22 一负电荷从电场中 A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到 点，它运动的v-1图象如图所示。则A、B两点所在

6、区域的电场线分布情况可能是图中的（）例5如图所示，悬挂在 O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电 荷量不变的小球 A。在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球悬线偏当B到达悬点0的正下方并与 A在同一水平线上 A处于受力平衡时,ABCD3在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球，小球A、B、C位于等边三角形的三个顶点上，小球D位于三角形的中心，如图所示。1A.3B.D. ,；34.一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向，图中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）（）A.B.C!>.现让小球A、B、C带等量的

7、正电荷 Q,让小球D带负电荷q，使四个小 球均处于静止状态，则 Q与q的比值为（）5. ab是长为I的均匀带电细杆，Pi、P2是位于ab所在直线上的两 点，位置如图所示。ab上电荷产生的静电场在 Pi处的场强大小为 Ei,在P2处的场强大小为 E2,则以下说法正确的是 （ ）A .两处的电场方向相同，Ei>E2B .两处的电场方向相反，Ei>E2C .两处的电场方向相同，Ei<E2D .两处的电场方向相反，Ei<E26如图所示，有两个完全相同的带电金属球A、B，B固定在绝缘地板上。A在离B高H的正上方由静止释放。 与B正碰后回跳高度为 h，设整个过 程只有重力、弹力和库

8、仑力，且两球相碰时无能量损失，则（）A .若A、B带等量同种电荷，h>HB .若A、B带等量同种电荷，h= HC .若A、B带等量异种电荷，h>HD .若A、B带等量异种电荷，h= H7 .有两个完全相同的小球 A、B，质量均为m，带等量异种电荷, 其中A带电荷量为+ q，B带电荷量为一q。现用两长度均为L、间加上一个方向水平向右、大小为E的匀强电场。如图所示，系统处于静止状态时，弹簧位于水平方向，两根细线之间的夹角为0= 60°则弹簧的弹力为（静电力常量为k,重力加速度为g）（）A.kq2L2B.fmg+ 巻D*g +Eq8.三个相同的金属小球 1、2、3分别置于绝缘支

9、架上， 各球之间的距离远大于小球的直径。 球1的带电荷量为 q,球2的带电荷量为nq,球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为 F。现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处,此时1、2之间作用力的大小仍为 F，方向不变。由此可知（）A . n = 3B. n = 4C. n = 5D . n= 69如图所示，两质量均为 m的小球A和B分别带有+ q和一q的电量，被绝缘 细线悬挂，两球间的库仑引力小于球的重力mg。现加上一个水平向右的匀强电场，待两小球再次保持静止状态时，下列结论正确的是（）A .悬线0A向右偏，0A中的张力大于 2mgB 悬线0A向左偏，0A中

10、的张力大于2mgC 悬线0A不发生偏离，0A中的张力等于2mgD .悬线AB向左偏，AB线的张力比不加电场时要大10如图，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球 a、b用绝缘细线分 别系于上、下两边，处于静止状态。地面受到的压力为Fn，球b所受细线的拉力为F。剪断连接球b的细线后，在球 b上升过程中地面受到的压力（）A .小于F nB .等于FnC .等于Fn + FD .大于Fn + F11. 如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m、电荷量均为+ Q的物体A和B（A、B均可视为质点），它们间的距离为r，与水平面间的动摩擦因数均为仏求：（1）A受的摩擦力为多大？-V' AJS（2）如

11、果将A的电荷量增至+ 4Q ,两物体开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A、B各运动了多远距离？12. 如图所示，有一水平向左的匀强电场，场强为E= 1.25X 104 N/C, 根长L= 1.5 m、与水平方向的夹角 0= 37°勺光滑绝缘细直杆 MN固定在电场中，杆的下端M固定一个带电小 球A,电荷量Q = + 4.5 XIO 6 C;另一带电小球 B穿在杆上可自由滑动，电荷量q = + 1.0 XIO一6 C,质量m = 1.0X102 kg。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球 B开始运动。(静电 力常量 k= 9.0X109 n m2/C2，取 g = 10 m/s2, sin 37 = 0.6