一電荷和電荷守恒定律

1、第九章第九章 電場電場一一. .電荷和電荷守恒定律：電荷和電荷守恒定律： 4 4、電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)、電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造，也不能被消滅，它們只能從一個造，也不能被消滅，它們只能從一個物體物體轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體到另一個物體，或者從物體的一部分的一部分轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移到另一部分。到另一部分。 1 1、元電荷：、元電荷：e =1.6=1.61010-19-19C。任何帶電體帶的電荷。任何帶電體帶的電荷量都是量都是e 的整數(shù)倍。的整數(shù)倍。 2 2、點(diǎn)電荷：、點(diǎn)電荷：理想模型理想模型 3 3、起電方式：摩擦起電；接觸起電；感應(yīng)起電。其、起電方式：摩擦起電；接觸起電；感應(yīng)起電。其實(shí)

2、質(zhì)實(shí)質(zhì)都是電子的得失。都是電子的得失。庫侖定律庫侖定律 電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度二庫侖定律二庫侖定律 1 1、真空中的庫侖定律可用公式表示為、真空中的庫侖定律可用公式表示為221=rQkQF式中，式中，Q1 1、Q2 2是相距是相距r的兩個點(diǎn)電荷的電量，的兩個點(diǎn)電荷的電量，k為靜電為靜電力常量，力常量，k=9.0=9.010109 9Nm2 2/ /C2 2。它表示電量都是。它表示電量都是1 1C的兩的兩個點(diǎn)電荷相距個點(diǎn)電荷相距1 1m時，靜電力是時，靜電力是9.09.010109 9N。2 2、適用條件：、適用條件：真空、點(diǎn)電荷真空、點(diǎn)電荷三三. .電場、電場強(qiáng)度、電場線電場、電場強(qiáng)度、電場線 1.

3、 1.電場：電荷周圍存在的一種電場：電荷周圍存在的一種物質(zhì)物質(zhì)，電場是客觀存，電場是客觀存在的，電場具有力的特征和能的特征。在的，電場具有力的特征和能的特征。qFE =2.2.電場強(qiáng)度：電場強(qiáng)度：方向：方向：正正電荷在該點(diǎn)的受力方向，是電荷在該點(diǎn)的受力方向，是矢量矢量。電場強(qiáng)度由電場本身決定電場強(qiáng)度由電場本身決定3.3.點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式，即點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式，即 2=rkQEdUE =4.4.勻強(qiáng)電場場強(qiáng)公式，即勻強(qiáng)電場場強(qiáng)公式，即三個公式注意條件三個公式注意條件5.5.電場強(qiáng)度的疊加電場強(qiáng)度的疊加電場強(qiáng)度的疊加遵守平行四邊形法則電場強(qiáng)度的疊加遵守平行四邊形法則6.6.電場線電場線 （4 4）電場線

4、）電場線不相交、不閉合不相交、不閉合。 電場線的性質(zhì)：電場線的性質(zhì)： （1 1）電場線起源于正電荷（或無窮遠(yuǎn)），）電場線起源于正電荷（或無窮遠(yuǎn)），終止終止于負(fù)于負(fù)電荷（或無窮遠(yuǎn)）。電荷（或無窮遠(yuǎn)）。 （2 2）電場線的）電場線的疏密疏密反映電場的強(qiáng)弱。反映電場的強(qiáng)弱。 （3 3）電場線的）電場線的切線切線方向表示該點(diǎn)的電場方向方向表示該點(diǎn)的電場方向 （5 5）電場線）電場線不是真實(shí)存在不是真實(shí)存在的。的。 （6 6）電場線）電場線不是電荷的運(yùn)動軌跡不是電荷的運(yùn)動軌跡。 （7 7）沿電場線）沿電場線電勢電勢降低。降低。7.7.常見的電場線常見的電場線 （一）（一）. .電荷守恒定律及庫侖定律的綜

5、合應(yīng)用電荷守恒定律及庫侖定律的綜合應(yīng)用四四. .常見問題常見問題 1.有三個完全相同的金屬小球有三個完全相同的金屬小球A、B、C，A帶電量帶電量7Q，B帶電量帶電量-Q，C不帶電，將不帶電，將A、B固定起來，然后固定起來，然后讓讓C球反復(fù)與球反復(fù)與A、B球接觸，最后移去球接觸，最后移去C球，試問球，試問A、B間的庫侖力變?yōu)樵瓉淼亩嗌?？間的庫侖力變?yōu)樵瓉淼亩嗌伲?4 2.兩個大小相同的帶電金屬小球帶有異種電荷相距一兩個大小相同的帶電金屬小球帶有異種電荷相距一定距離，它們間相互作用的庫侖力大小為定距離，它們間相互作用的庫侖力大小為F。若把它們。若把它們相互接觸一下，再放回到原處，它們間相互作用的庫

6、相互接觸一下，再放回到原處，它們間相互作用的庫侖力大小仍為侖力大小仍為F，則兩球原來所帶電量的大小有何關(guān)系？，則兩球原來所帶電量的大小有何關(guān)系？21)22+(3=qq3.3.如圖所示，如圖所示，3 3個點(diǎn)電荷個點(diǎn)電荷q1、q2、q3固定在一直線上，固定在一直線上，q2與與q3的距離為的距離為q1與與q2距離的距離的2 2倍，每個電荷所受靜電力倍，每個電荷所受靜電力的合力均為零。由此可以判定，的合力均為零。由此可以判定，3 3個電荷的電量之比個電荷的電量之比q1:q2:q3為為 A-9 4 -36 B9 4 36C-3 2 -6 D3 2 6A（二）（二）. .庫侖定律結(jié)合平衡條件的應(yīng)用庫侖定律

7、結(jié)合平衡條件的應(yīng)用4.三個電量均為三個電量均為Q（正電）的小球，放在水平光滑（正電）的小球，放在水平光滑絕緣的桌面上，分別位于等邊三角形的三個頂點(diǎn)，如圖絕緣的桌面上，分別位于等邊三角形的三個頂點(diǎn)，如圖所示，求在三角形的中心所示，求在三角形的中心O點(diǎn)應(yīng)放置什么性質(zhì)的電荷，點(diǎn)應(yīng)放置什么性質(zhì)的電荷，才能使三個帶電小球處于靜止?fàn)顟B(tài)？其電量是多少？才能使三個帶電小球處于靜止?fàn)顟B(tài)？其電量是多少？OACB，為為負(fù)負(fù)電電荷荷Qq33=5.如圖所示，如圖所示，A、B是帶有等量的同種電荷的兩小球，是帶有等量的同種電荷的兩小球，它們的質(zhì)量都是它們的質(zhì)量都是m，它們的懸線長度是，它們的懸線長度是L ，懸線上端都，懸線

8、上端都固定在同一點(diǎn)固定在同一點(diǎn)O，B球懸線豎直且被固定，球懸線豎直且被固定，A球在力的球在力的作用下，偏離作用下，偏離B球球x的地方靜止平衡，此時的地方靜止平衡，此時A受到繩的拉受到繩的拉力為力為T；現(xiàn)在保持其他條件不變，用改變；現(xiàn)在保持其他條件不變，用改變A球質(zhì)量的方球質(zhì)量的方法，使法，使A球在距球在距B球?yàn)榍驗(yàn)?x處平衡；則處平衡；則A受到的繩的拉力受到的繩的拉力為為 A.T B.2T C.4T D.8TOABLLxD21 6. 6.如圖所示，質(zhì)量均為如圖所示，質(zhì)量均為m的三個帶電小球的三個帶電小球A、B、C放置在光滑絕緣的水平直槽上，放置在光滑絕緣的水平直槽上，AB間和間和BC間的距間的

9、距離均為離均為L已知已知A球帶電量為球帶電量為QA=8q，B球帶電量為球帶電量為QB=q，若在，若在C球上施加一個水平向右的恒力球上施加一個水平向右的恒力F，恰，恰好能使好能使A、B、C三個小球保持相對靜止，求：三個小球保持相對靜止，求：拉拉力力F的大小的大小C球的帶電量球的帶電量QC（三）（三）. .庫侖定律與力學(xué)知識的綜合庫侖定律與力學(xué)知識的綜合 A B CF22721LkqF ）（2）Qc=-16q 7.在光滑的水平桌面上由相距為在光滑的水平桌面上由相距為L的兩個點(diǎn)電荷小球的兩個點(diǎn)電荷小球A、B，它們的質(zhì)量分別為，它們的質(zhì)量分別為m和和2m，由靜止開始運(yùn)動。，由靜止開始運(yùn)動。初始時刻，初

10、始時刻，A的加速度為的加速度為a，經(jīng)過一段時間后，經(jīng)過一段時間后，B的加的加速度大小也是速度大小也是a，速度大小為，速度大小為v。求：。求：（1）A、B是同是同種電荷，還是異種電荷？（種電荷，還是異種電荷？（2）當(dāng)）當(dāng)B的加速度大小也是的加速度大小也是a時，時，A、B的距離是多大？的距離是多大？A的速度的速度vA=?（3）從初始時）從初始時刻起至刻起至B的加速度大小為的加速度大小為a這段時間內(nèi)，這段時間內(nèi)，B對對A庫侖力做庫侖力做了多少功？了多少功？（1 1）異種電荷）異種電荷（3）W=2mv2vvLr2-；22A ）（ 8.真空中，真空中，A、B兩點(diǎn)上分別放置異種電荷兩點(diǎn)上分別放置異種電荷Q

11、1、Q2，已知兩點(diǎn)電荷間引力為已知兩點(diǎn)電荷間引力為10N，Q1=-110-2C，Q2=210-2C，移開，移開Q1，則，則Q2在在A處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小是處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小是 N/C，方向是，方向是 ；若移開；若移開Q2，則，則Q1在在B處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小是處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小是 ，方向是，方向是 。（四）（四）. .電場強(qiáng)度的理解電場強(qiáng)度的理解10103 3沿沿AB連線從連線從A向外向外500N/C沿沿AB連線從連線從B向向A（五）（五）. .電場線性質(zhì)的應(yīng)用電場線性質(zhì)的應(yīng)用 9.一粒子質(zhì)量為一粒子質(zhì)量為m，帶電量為，帶電量為+q，以初速度，以初速度v與水平與水平方向成方向成450角射向空間勻強(qiáng)電場區(qū)域

12、，粒子恰作直線運(yùn)角射向空間勻強(qiáng)電場區(qū)域，粒子恰作直線運(yùn)動，求這勻強(qiáng)電場的最小場強(qiáng)的大小和方向。動，求這勻強(qiáng)電場的最小場強(qiáng)的大小和方向。向向上上。；方方向向垂垂直直vqmgE22=min（六）（六）. .電場疊加原理的應(yīng)用電場疊加原理的應(yīng)用10、如圖所示，在半徑為、如圖所示，在半徑為R的大球中，挖去半徑為的大球中，挖去半徑為R/2的的小球，小球與大球內(nèi)切。大球余下的部分均勻帶電，小球，小球與大球內(nèi)切。大球余下的部分均勻帶電，總電量為總電量為Q。試求距大球球心。試求距大球球心O點(diǎn)半徑為點(diǎn)半徑為r處處(rR)P點(diǎn)點(diǎn)的場強(qiáng)。已知的場強(qiáng)。已知OP連線經(jīng)過小球球心連線經(jīng)過小球球心O。22)-2(74-78=RrkQrkQE（六）（六）. .等效法處理問題等效法處理問題1111半徑為半徑為r的絕緣光滑圓環(huán)固定