电场强度与电场力

1、一、库仑定律一、库仑定律二、电场强度二、电场强度江苏省启东市江苏省启东市07届第一学期期中测试届第一学期期中测试42007年理综宁夏卷年理综宁夏卷18广东茂名市广东茂名市2007年第一次模考年第一次模考907年年1月海淀区期末练习月海淀区期末练习607学年南京市期末质量调研学年南京市期末质量调研10 07年天津五区县重点校联考年天津五区县重点校联考.102007年重庆卷年重庆卷16 07年年1月苏州市教学调研测试月苏州市教学调研测试142007年高考江苏卷年高考江苏卷16一、库仑定律一、库仑定律真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷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

2、乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用量的乘积成正比，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。即：力的方向在它们的连线上。即：221rqqkF 其中其中k为静电力常量，为静电力常量， k=9.010 9 N m2/C2成立条件成立条件 真空中（空气中也近似成立），真空中（空气中也近似成立）， 点电荷。即带电体的形状和大小对相互作用力的点电荷。即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。影响可以忽略不计。(这一点与万有引力很相似，但又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，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

3、；而对带电导体球，距离近了以后，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电荷会重新分布，不能再用球心距代替r）。）。二、电场强度二、电场强度电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用, 电荷放入电场后就具有电势能。电荷放入电场后就具有电势能。场强场强E是描述电场的力的性质的物理量。是描述电场的力的性质的物理量。定义：放入电场中某点的试探电荷所受的电场力定义：放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F跟它跟它的电荷量的电荷量q的比值的比值,叫做该点的电场强度叫做该点的电场强度,简称场强。简称场强。 单位是单位是V

4、/m，也可以用，也可以用N/C。qFE 这是电场强度的定义式，适用于任何电场。这是电场强度的定义式，适用于任何电场。其中的其中的q为试探电荷为试探电荷,是电荷量很小的点电荷是电荷量很小的点电荷(可正可负可正可负)电场强度是矢量，规定其方向与正电荷在该点受的电电场强度是矢量，规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。场力方向相同。点电荷周围的场强公式是：点电荷周围的场强公式是： ，其中，其中Q是产生是产生该电场的电荷，叫场源电荷。该电场的电荷，叫场源电荷。2rkQE 匀强电场的场强公式是：匀强电场的场强公式是： 其中其中d是沿电场线方向是沿电场线方向上的距离。上的距离。dUE 江苏省启东市江苏

5、省启东市07届第一学期期中测试届第一学期期中测试44A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微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初速从粒仅在电场力作用下以一定初速从A点沿电场线运点沿电场线运动到动到B点，其点，其vt 图象如图甲所示则这电场的电图象如图甲所示则这电场的电场线分布可能是图乙中的场线分布可能是图乙中的 ( )0v t甲甲AABBABCABDAB乙乙A2007年理综宁夏卷年理综宁夏卷18 18、两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结，、两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结，置于场强为置于场强为E的匀强电场中，小球的匀强电场中，小球1和小球和小球2均带正电，

6、均带正电，电量分别为电量分别为q1和和q2（q1q2）。将细线拉直并使之与）。将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示。若将两小球同时从静止电场方向平行，如图所示。若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力状态释放，则释放后细线中的张力T为（不计重力及为（不计重力及两小球间的库仑力）两小球间的库仑力） （ ）E)qq(T.DE)qq(T.CE)qq(T.BE)qq(T.A212121212121 E球球1球球2A广东茂名市广东茂名市2007年第一次模考年第一次模考9 9如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电介质小球线悬

7、挂起来的两个相同的带电介质小球A、B，左边，左边放一带正电的固定球放一带正电的固定球P时，两悬线都保持竖直方向。时，两悬线都保持竖直方向。下面说法正确的是下面说法正确的是 （ ） AA球带正电，球带正电，B球带负电，并且球带负电，并且A球带电荷量球带电荷量较较P球带电荷量大球带电荷量大 BA球带正电，球带正电，B球带负电，并且球带负电，并且A球带电荷量球带电荷量较较P球带电荷量小球带电荷量小 CA球带负电球带负电, B球带正电球带正电, 并且并且A球带电荷量较球带电荷量较P球带电荷量小球带电荷量小 DA球带负电，球带负电，B球带正电，并且球带正电，并且A球带电荷量较球带电荷量较P球带电荷量大球

8、带电荷量大 ABPC07年年1月海淀区期末练习月海淀区期末练习66在光滑绝缘的水平面上，相距一定的距离放有在光滑绝缘的水平面上，相距一定的距离放有两个质量分别为两个质量分别为m和和2m的带电小球（可视为质点）的带电小球（可视为质点）A和和B 。在。在t1=0时，同时将两球无初速释放，此时时，同时将两球无初速释放，此时A球的加速度大小为球的加速度大小为a；经一段时间后，在；经一段时间后，在t=t2 时，时，B球的加速度大小也变为球的加速度大小也变为a 。若释放后两球在运动过。若释放后两球在运动过程中并未接触，且所带电荷量都保持不变，则下列程中并未接触，且所带电荷量都保持不变，则下列判断正确的是判

9、断正确的是（ ）A两个小球带的是同种电荷两个小球带的是同种电荷B两个小球带的是异种电荷两个小球带的是异种电荷Ct2时刻两小球间的距离是时刻两小球间的距离是t1时刻的时刻的 倍倍Dt2时刻两小球间的距离是时刻两小球间的距离是t1时刻的时刻的 倍倍 222B D07学年南京市期末质量调研学年南京市期末质量调研10 10如图所示，竖直绝缘墙壁上固定一个带电质点如图所示，竖直绝缘墙壁上固定一个带电质点A，A点正上方的点正上方的P点用绝缘丝线悬挂另一质点点用绝缘丝线悬挂另一质点B, A、B两质两质点因为带电而相互排斥点因为带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成致使悬线与竖直方向成角角, 由由于漏电于漏电A

10、、B两质点的带电量缓慢减小，在电荷漏完之两质点的带电量缓慢减小，在电荷漏完之前，关于悬线对悬点前，关于悬线对悬点P的拉力的拉力F1大小和大小和A、B间斥力间斥力F2大小的变化情况大小的变化情况,下面说法中正确的是下面说法中正确的是 （ ） A F1保持不变保持不变 B F1先变大后变小先变大后变小 C F2保持不变保持不变 D F2逐渐减小逐渐减小 BAPA D解：解：BAP画出带电质点画出带电质点B的受力图，的受力图，mgF1F2G 由库仑定律，由库仑定律，A、B两质点的带电量缓慢减小，两质点的带电量缓慢减小，F2逐渐减小，逐渐减小，角减小角减小, AB减小减小, PA、PB均不变。均不变。

11、PABGBF2，ABFPBFPAmg21 PAPBmgF 1PA、PB均不变，所以均不变，所以F1保持不变保持不变07年天津五区县重点校联考年天津五区县重点校联考.1010竖直绝缘墙壁的竖直绝缘墙壁的Q处有一固定的小球处有一固定的小球A，在，在Q的的正上方的正上方的P点用绝缘丝线悬挂另一小球点用绝缘丝线悬挂另一小球B，A、B两两小球因带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成小球因带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成角，如图所示。若丝线长度变为原来的一半，同时角，如图所示。若丝线长度变为原来的一半，同时小球小球B电量减为原来的一半，电量减为原来的一半，A小球电量不变，则小球电量不变，则再次稳定后两状

12、态相比，丝线拉力再次稳定后两状态相比，丝线拉力 （ ）A保持不变保持不变B减为原来的一半减为原来的一半C虽然减小，但比原来的一半要大虽然减小，但比原来的一半要大D变大变大BAPQB解见下页解见下页解：解：BAPQ画出带电质点画出带电质点B的受力图，的受力图，mgF1F2G PABGBF2，ABFPBFPAmg21 PAPBmgF 1丝线长度变为原来的一半丝线长度变为原来的一半, PB减为原来的一半，减为原来的一半，PA不变不变，所以所以F1减为原来的一半，与小球减为原来的一半，与小球B电量电量及夹角及夹角无关。无关。2007年重庆卷年重庆卷1616.如题如题16图，悬挂在图，悬挂在O点的一根不

13、可伸长的绝缘细点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球线下端有一个带电量不变的小球A.在两次实验中，均在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球缓慢移动另一带同种电荷的小球B.当当B到达悬点到达悬点O的正的正下方并与下方并与A在同一水平线上，在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬线处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为偏离竖直方向的角度为，若两次实验中，若两次实验中B的电量分别的电量分别为为q1和和q2, 分别为分别为30和和45.则则q2 / q1为为 ( )OA绝缘手柄绝缘手柄B333232D.C.B.A.C解见下页解见下页解：解：设线长为设线长为l，A球带电量为球带电量为Q

14、，A球受力平衡球受力平衡OA绝缘手柄绝缘手柄1BlOA绝缘手柄绝缘手柄2Bl tanmg)sinl (qQk 23211222212 tansintansinqq07年年1月苏州市教学调研测试月苏州市教学调研测试1414（14分）如图（甲）所示，在一个点电荷分）如图（甲）所示，在一个点电荷Q的电的电场中，场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为两点的坐标分别为2.0m和和5.0m放在放在A、B两点的试两点的试探电荷探电荷a、b受到的电场力方向都跟受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电量的

15、关系图象分别如电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系图象分别如图（乙）中直线图（乙）中直线a、b所示，放在所示，放在A点的电荷带正电，点的电荷带正电，放在放在B点的电荷带负电。点的电荷带负电。（1）求）求B点的电场强度的大小和方向点的电场强度的大小和方向（2）试判断点电荷）试判断点电荷Q的电性，并说明理由的电性，并说明理由（3）求点电荷）求点电荷Q的位置坐标的位置坐标图甲图甲ABOx/m0112233 44F/Nq/0.1Cab图乙图乙解：解：（1）由图可知，）由图可知，B点的电场强度点的电场强度 EB = F/q 代入数据得代入数据得 EB =2.5N/C EB方向指向方向指向x负方向负方向

16、（2）同理可判断）同理可判断A点的电场强度点的电场强度EA40 N/C EA方向指向方向指向x正方向，由于正方向，由于A、B两点均处于同一个点两点均处于同一个点电荷所形成的电场中，场强方向相反，据题意可知，电荷所形成的电场中，场强方向相反，据题意可知，点电荷点电荷Q应位于应位于A、B两点之间，带负电荷。两点之间，带负电荷。 ABOx/m-Q（3）设点电荷）设点电荷Q的坐标为的坐标为x，由点电荷的电场，由点电荷的电场ABOx/m-Qx2502rQkE 可知可知2225)x()x(EEBA 即即1652402522 .)x()x(解得解得x=2.6m（另解（另解x=1舍去）舍去） 题目题目2007

17、年高考江苏卷年高考江苏卷1616、(15分分)如图所示，带电量分别为如图所示，带电量分别为4q和和q的小球的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上固定在水平放置的光滑绝缘细杆上,相距为相距为d。若杆上。若杆上套一带电小环套一带电小环C，带电体，带电体A、B和和C均可视为点电荷均可视为点电荷.（1）求小环）求小环C的平衡位置。的平衡位置。（2）若小环）若小环C带电量为带电量为q，将小环拉离平衡位置一小位，将小环拉离平衡位置一小位移移x ( x d )后静止释放，试判断小环后静止释放，试判断小环C能否回到平能否回到平衡位置。（回答衡位置。（回答“能能”或或“不能不能”即可）即可）（3）若小环）若小环C带电量为带电量为q，将小环拉离平衡位置一小，将小环拉离平衡位置一小位移位移x ( x d ) 后静止释放，后静止释放，试证明小环试证明小环C将作简谐运动。将作简谐运动。 提示：当提示：当 1时，则时，则 n)(n 111AB4q-qd解：解：AB4q-qd （1）设）设C在在AB连线的延长线上距离连线的延长线上距离B为为l处达到