電場強(qiáng)度和電場力

1、一、庫侖定律一、庫侖定律二、電場強(qiáng)度二、電場強(qiáng)度江蘇省啟東市江蘇省啟東市07屆第一學(xué)期期中測試屆第一學(xué)期期中測試42007年理綜寧夏卷年理綜寧夏卷18廣東茂名市廣東茂名市2007年第一次模考年第一次?？?07年年1月海淀區(qū)期末練習(xí)月海淀區(qū)期末練習(xí)607學(xué)年南京市期末質(zhì)量調(diào)研學(xué)年南京市期末質(zhì)量調(diào)研10 07年天津五區(qū)縣重點(diǎn)校聯(lián)考年天津五區(qū)縣重點(diǎn)校聯(lián)考.102007年重慶卷年重慶卷16 07年年1月蘇州市教學(xué)調(diào)研測試月蘇州市教學(xué)調(diào)研測試142007年高考江蘇卷年高考江蘇卷16一、庫侖定律一、庫侖定律真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間相互作用的電力，跟它們的電荷真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間相互作用的電力，跟它們的電荷量的

2、乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比，作用量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。即：力的方向在它們的連線上。即：221rqqkF 其中其中k為靜電力常量，為靜電力常量， k=9.010 9 N m2/C2成立條件成立條件 真空中（空氣中也近似成立），真空中（空氣中也近似成立）， 點(diǎn)電荷。即帶電體的形狀和大小對相互作用力的點(diǎn)電荷。即帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計(jì)。影響可以忽略不計(jì)。(這一點(diǎn)與萬有引力很相似，但又這一點(diǎn)與萬有引力很相似，但又有不同：對質(zhì)量均勻分布的球，無論兩球相距多近，有不同：對質(zhì)量均勻分布的球，無論兩球相距多近，r都等于球心距

3、；而對帶電導(dǎo)體球，距離近了以后，都等于球心距；而對帶電導(dǎo)體球，距離近了以后，電荷會重新分布，不能再用球心距代替電荷會重新分布，不能再用球心距代替r）。）。二、電場強(qiáng)度二、電場強(qiáng)度電場的最基本的性質(zhì)是對放入其中的電荷有力的作用電場的最基本的性質(zhì)是對放入其中的電荷有力的作用, 電荷放入電場后就具有電勢能。電荷放入電場后就具有電勢能。場強(qiáng)場強(qiáng)E是描述電場的力的性質(zhì)的物理量。是描述電場的力的性質(zhì)的物理量。定義：放入電場中某點(diǎn)的試探電荷所受的電場力定義：放入電場中某點(diǎn)的試探電荷所受的電場力F跟它跟它的電荷量的電荷量q的比值的比值,叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度,簡稱場強(qiáng)。簡稱場強(qiáng)。 單位是單位是V

4、/m，也可以用，也可以用N/C。qFE 這是電場強(qiáng)度的定義式，適用于任何電場。這是電場強(qiáng)度的定義式，適用于任何電場。其中的其中的q為試探電荷為試探電荷,是電荷量很小的點(diǎn)電荷是電荷量很小的點(diǎn)電荷(可正可負(fù)可正可負(fù))電場強(qiáng)度是矢量，規(guī)定其方向與正電荷在該點(diǎn)受的電電場強(qiáng)度是矢量，規(guī)定其方向與正電荷在該點(diǎn)受的電場力方向相同。場力方向相同。點(diǎn)電荷周圍的場強(qiáng)公式是：點(diǎn)電荷周圍的場強(qiáng)公式是： ，其中，其中Q是產(chǎn)生是產(chǎn)生該電場的電荷，叫場源電荷。該電場的電荷，叫場源電荷。2rkQE 勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)公式是：勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)公式是： 其中其中d是沿電場線方向是沿電場線方向上的距離。上的距離。dUE 江蘇省啟東市江蘇

5、省啟東市07屆第一學(xué)期期中測試屆第一學(xué)期期中測試44A、B是一條電場線上的兩個(gè)點(diǎn)，一帶負(fù)電的微是一條電場線上的兩個(gè)點(diǎn)，一帶負(fù)電的微粒僅在電場力作用下以一定初速從粒僅在電場力作用下以一定初速從A點(diǎn)沿電場線運(yùn)點(diǎn)沿電場線運(yùn)動(dòng)到動(dòng)到B點(diǎn)，其點(diǎn)，其vt 圖象如圖甲所示則這電場的電圖象如圖甲所示則這電場的電場線分布可能是圖乙中的場線分布可能是圖乙中的 ( )0v t甲甲AABBABCABDAB乙乙A2007年理綜寧夏卷年理綜寧夏卷18 18、兩個(gè)質(zhì)量相同的小球用不可伸長的細(xì)線連結(jié)，、兩個(gè)質(zhì)量相同的小球用不可伸長的細(xì)線連結(jié)，置于場強(qiáng)為置于場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，小球的勻強(qiáng)電場中，小球1和小球和小球2均帶正電，

6、均帶正電，電量分別為電量分別為q1和和q2（q1q2）。將細(xì)線拉直并使之與）。將細(xì)線拉直并使之與電場方向平行，如圖所示。若將兩小球同時(shí)從靜止電場方向平行，如圖所示。若將兩小球同時(shí)從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，則釋放后細(xì)線中的張力狀態(tài)釋放，則釋放后細(xì)線中的張力T為（不計(jì)重力及為（不計(jì)重力及兩小球間的庫侖力）兩小球間的庫侖力） （ ）E)qq(T.DE)qq(T.CE)qq(T.BE)qq(T.A212121212121 E球球1球球2A廣東茂名市廣東茂名市2007年第一次模考年第一次?？? 9如圖所示，水平天花板下用長度相同的絕緣細(xì)如圖所示，水平天花板下用長度相同的絕緣細(xì)線懸掛起來的兩個(gè)相同的帶電介質(zhì)小球線懸

7、掛起來的兩個(gè)相同的帶電介質(zhì)小球A、B，左邊，左邊放一帶正電的固定球放一帶正電的固定球P時(shí)，兩懸線都保持豎直方向。時(shí)，兩懸線都保持豎直方向。下面說法正確的是下面說法正確的是 （ ） AA球帶正電，球帶正電，B球帶負(fù)電，并且球帶負(fù)電，并且A球帶電荷量球帶電荷量較較P球帶電荷量大球帶電荷量大 BA球帶正電，球帶正電，B球帶負(fù)電，并且球帶負(fù)電，并且A球帶電荷量球帶電荷量較較P球帶電荷量小球帶電荷量小 CA球帶負(fù)電球帶負(fù)電, B球帶正電球帶正電, 并且并且A球帶電荷量較球帶電荷量較P球帶電荷量小球帶電荷量小 DA球帶負(fù)電，球帶負(fù)電，B球帶正電，并且球帶正電，并且A球帶電荷量較球帶電荷量較P球帶電荷量大球

8、帶電荷量大 ABPC07年年1月海淀區(qū)期末練習(xí)月海淀區(qū)期末練習(xí)66在光滑絕緣的水平面上，相距一定的距離放有在光滑絕緣的水平面上，相距一定的距離放有兩個(gè)質(zhì)量分別為兩個(gè)質(zhì)量分別為m和和2m的帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）的帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）A和和B 。在。在t1=0時(shí)，同時(shí)將兩球無初速釋放，此時(shí)時(shí)，同時(shí)將兩球無初速釋放，此時(shí)A球的加速度大小為球的加速度大小為a；經(jīng)一段時(shí)間后，在；經(jīng)一段時(shí)間后，在t=t2 時(shí)，時(shí)，B球的加速度大小也變?yōu)榍虻募铀俣却笮∫沧優(yōu)閍 。若釋放后兩球在運(yùn)動(dòng)過。若釋放后兩球在運(yùn)動(dòng)過程中并未接觸，且所帶電荷量都保持不變，則下列程中并未接觸，且所帶電荷量都保持不變，則下列判斷正確的是判

9、斷正確的是（ ）A兩個(gè)小球帶的是同種電荷兩個(gè)小球帶的是同種電荷B兩個(gè)小球帶的是異種電荷兩個(gè)小球帶的是異種電荷Ct2時(shí)刻兩小球間的距離是時(shí)刻兩小球間的距離是t1時(shí)刻的時(shí)刻的 倍倍Dt2時(shí)刻兩小球間的距離是時(shí)刻兩小球間的距離是t1時(shí)刻的時(shí)刻的 倍倍 222B D07學(xué)年南京市期末質(zhì)量調(diào)研學(xué)年南京市期末質(zhì)量調(diào)研10 10如圖所示，豎直絕緣墻壁上固定一個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)如圖所示，豎直絕緣墻壁上固定一個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)A，A點(diǎn)正上方的點(diǎn)正上方的P點(diǎn)用絕緣絲線懸掛另一質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)用絕緣絲線懸掛另一質(zhì)點(diǎn)B, A、B兩質(zhì)兩質(zhì)點(diǎn)因?yàn)閹щ姸嗷ヅ懦恻c(diǎn)因?yàn)閹щ姸嗷ヅ懦?致使懸線與豎直方向成致使懸線與豎直方向成角角, 由由于漏電于漏電A

10、、B兩質(zhì)點(diǎn)的帶電量緩慢減小，在電荷漏完之兩質(zhì)點(diǎn)的帶電量緩慢減小，在電荷漏完之前，關(guān)于懸線對懸點(diǎn)前，關(guān)于懸線對懸點(diǎn)P的拉力的拉力F1大小和大小和A、B間斥力間斥力F2大小的變化情況大小的變化情況,下面說法中正確的是下面說法中正確的是 （ ） A F1保持不變保持不變 B F1先變大后變小先變大后變小 C F2保持不變保持不變 D F2逐漸減小逐漸減小 BAPA D解：解：BAP畫出帶電質(zhì)點(diǎn)畫出帶電質(zhì)點(diǎn)B的受力圖，的受力圖，mgF1F2G 由庫侖定律，由庫侖定律，A、B兩質(zhì)點(diǎn)的帶電量緩慢減小，兩質(zhì)點(diǎn)的帶電量緩慢減小，F(xiàn)2逐漸減小，逐漸減小，角減小角減小, AB減小減小, PA、PB均不變。均不變。

11、PABGBF2，ABFPBFPAmg21 PAPBmgF 1PA、PB均不變，所以均不變，所以F1保持不變保持不變07年天津五區(qū)縣重點(diǎn)校聯(lián)考年天津五區(qū)縣重點(diǎn)校聯(lián)考.1010豎直絕緣墻壁的豎直絕緣墻壁的Q處有一固定的小球處有一固定的小球A，在，在Q的的正上方的正上方的P點(diǎn)用絕緣絲線懸掛另一小球點(diǎn)用絕緣絲線懸掛另一小球B，A、B兩兩小球因帶電而相互排斥，致使懸線與豎直方向成小球因帶電而相互排斥，致使懸線與豎直方向成角，如圖所示。若絲線長度變?yōu)樵瓉淼囊话?，同時(shí)角，如圖所示。若絲線長度變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑫r(shí)小球小球B電量減為原來的一半，電量減為原來的一半，A小球電量不變，則小球電量不變，則再次穩(wěn)定后兩狀

12、態(tài)相比，絲線拉力再次穩(wěn)定后兩狀態(tài)相比，絲線拉力 （ ）A保持不變保持不變B減為原來的一半減為原來的一半C雖然減小，但比原來的一半要大雖然減小，但比原來的一半要大D變大變大BAPQB解見下頁解見下頁解：解：BAPQ畫出帶電質(zhì)點(diǎn)畫出帶電質(zhì)點(diǎn)B的受力圖，的受力圖，mgF1F2G PABGBF2，ABFPBFPAmg21 PAPBmgF 1絲線長度變?yōu)樵瓉淼囊话虢z線長度變?yōu)樵瓉淼囊话? PB減為原來的一半，減為原來的一半，PA不變不變，所以所以F1減為原來的一半，與小球減為原來的一半，與小球B電量電量及夾角及夾角無關(guān)。無關(guān)。2007年重慶卷年重慶卷1616.如題如題16圖，懸掛在圖，懸掛在O點(diǎn)的一根不

13、可伸長的絕緣細(xì)點(diǎn)的一根不可伸長的絕緣細(xì)線下端有一個(gè)帶電量不變的小球線下端有一個(gè)帶電量不變的小球A.在兩次實(shí)驗(yàn)中，均在兩次實(shí)驗(yàn)中，均緩慢移動(dòng)另一帶同種電荷的小球緩慢移動(dòng)另一帶同種電荷的小球B.當(dāng)當(dāng)B到達(dá)懸點(diǎn)到達(dá)懸點(diǎn)O的正的正下方并與下方并與A在同一水平線上，在同一水平線上，A處于受力平衡時(shí)，懸線處于受力平衡時(shí)，懸線偏離豎直方向的角度為偏離豎直方向的角度為，若兩次實(shí)驗(yàn)中，若兩次實(shí)驗(yàn)中B的電量分別的電量分別為為q1和和q2, 分別為分別為30和和45.則則q2 / q1為為 ( )OA絕緣手柄絕緣手柄B333232D.C.B.A.C解見下頁解見下頁解：解：設(shè)線長為設(shè)線長為l，A球帶電量為球帶電量為Q

14、，A球受力平衡球受力平衡OA絕緣手柄絕緣手柄1BlOA絕緣手柄絕緣手柄2Bl tanmg)sinl (qQk 23211222212 tansintansinqq07年年1月蘇州市教學(xué)調(diào)研測試月蘇州市教學(xué)調(diào)研測試1414（14分）如圖（甲）所示，在一個(gè)點(diǎn)電荷分）如圖（甲）所示，在一個(gè)點(diǎn)電荷Q的電的電場中，場中，Ox坐標(biāo)軸與它的一條電場線重合，坐標(biāo)軸上坐標(biāo)軸與它的一條電場線重合，坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為2.0m和和5.0m放在放在A、B兩點(diǎn)的試兩點(diǎn)的試探電荷探電荷a、b受到的電場力方向都跟受到的電場力方向都跟x軸的正方向相同，軸的正方向相同，電場力的大小跟試探電荷所帶電量的

15、關(guān)系圖象分別如電場力的大小跟試探電荷所帶電量的關(guān)系圖象分別如圖（乙）中直線圖（乙）中直線a、b所示，放在所示，放在A點(diǎn)的電荷帶正電，點(diǎn)的電荷帶正電，放在放在B點(diǎn)的電荷帶負(fù)電。點(diǎn)的電荷帶負(fù)電。（1）求）求B點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小和方向點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小和方向（2）試判斷點(diǎn)電荷）試判斷點(diǎn)電荷Q的電性，并說明理由的電性，并說明理由（3）求點(diǎn)電荷）求點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo)的位置坐標(biāo)圖甲圖甲ABOx/m0112233 44F/Nq/0.1Cab圖乙圖乙解：解：（1）由圖可知，）由圖可知，B點(diǎn)的電場強(qiáng)度點(diǎn)的電場強(qiáng)度 EB = F/q 代入數(shù)據(jù)得代入數(shù)據(jù)得 EB =2.5N/C EB方向指向方向指向x負(fù)方向負(fù)方向

16、（2）同理可判斷）同理可判斷A點(diǎn)的電場強(qiáng)度點(diǎn)的電場強(qiáng)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兩點(diǎn)均處于同一個(gè)點(diǎn)兩點(diǎn)均處于同一個(gè)點(diǎn)電荷所形成的電場中，場強(qiáng)方向相反，據(jù)題意可知，電荷所形成的電場中，場強(qiáng)方向相反，據(jù)題意可知，點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷Q應(yīng)位于應(yīng)位于A、B兩點(diǎn)之間，帶負(fù)電荷。兩點(diǎn)之間，帶負(fù)電荷。 ABOx/m-Q（3）設(shè)點(diǎn)電荷）設(shè)點(diǎn)電荷Q的坐標(biāo)為的坐標(biāo)為x，由點(diǎn)電荷的電場，由點(diǎn)電荷的電場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） 題目題目2007

17、年高考江蘇卷年高考江蘇卷1616、(15分分)如圖所示，帶電量分別為如圖所示，帶電量分別為4q和和q的小球的小球A、B固定在水平放置的光滑絕緣細(xì)桿上固定在水平放置的光滑絕緣細(xì)桿上,相距為相距為d。若桿上。若桿上套一帶電小環(huán)套一帶電小環(huán)C，帶電體，帶電體A、B和和C均可視為點(diǎn)電荷均可視為點(diǎn)電荷.（1）求小環(huán)）求小環(huán)C的平衡位置。的平衡位置。（2）若小環(huán)）若小環(huán)C帶電量為帶電量為q，將小環(huán)拉離平衡位置一小位，將小環(huán)拉離平衡位置一小位移移x ( x d )后靜止釋放，試判斷小環(huán)后靜止釋放，試判斷小環(huán)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）若小環(huán)）若小環(huán)C帶電量為帶電量為q，將小環(huán)拉離平衡位置一小，將小環(huán)拉離平衡位置一小位移位移x ( x d ) 后靜止釋放，后靜止釋放，試證明小環(huán)試證明小環(huán)C將作簡諧運(yùn)動(dòng)。將作簡諧運(yùn)動(dòng)。 提示：當(dāng)提示：當(dāng) 1時(shí)，則時(shí)，則 n)(n 111AB4q-qd解：解：AB4q-qd （1）設(shè)）設(shè)C在在AB連線的延長線上距離連線的延長線上距離B為為l處達(dá)到