電場(chǎng)力性質(zhì)課件

1、關(guān)于電場(chǎng)力的性質(zhì)第一張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、電荷間的相互作用 1、自然界中存在兩種電荷：物體能吸引輕小物體，我們就把這個(gè)物體叫做帶電體，并說(shuō)它們帶有電荷。大量實(shí)驗(yàn)表明，自然界中的電荷只有兩種：一種與絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒的電荷相同，叫正電荷；另一種與毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒所帶的電荷相同，叫負(fù)電荷。2、電荷間的相互作用規(guī)律：同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引區(qū)分：點(diǎn)電荷、檢驗(yàn)電荷、元電荷（基本電荷）第二張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3、點(diǎn)電荷理想化的模型帶電體看做點(diǎn)電荷的條件：帶電體間的距離遠(yuǎn)大于帶電體本身的尺寸注意：點(diǎn)電荷具有相對(duì)的意義，帶電體的尺寸不一定很小，一般

2、情況下對(duì)電量不作限制，電性有正負(fù)之分 4、元電荷（e）：自然界中最小的帶電量單位。e=1.610-19C 任何帶電體的帶電量為元電荷的整數(shù)倍注意：一個(gè)電子電量?jī)H是數(shù)值上等于元電荷，其電性為負(fù) 第三張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5、檢驗(yàn)電荷：定義或檢驗(yàn)電場(chǎng)的某種性質(zhì)時(shí)，引入電場(chǎng)的體積足夠小，電量也比較小，對(duì)被檢驗(yàn)的電場(chǎng)沒(méi)有影響的電荷。6、電荷守恒定律電荷既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，系統(tǒng)的電荷代數(shù)和不變。7、物體帶電實(shí)質(zhì)：物體帶電是電子遷移的結(jié)果。8、物體帶電的方法：摩擦起電，接觸起電，感應(yīng)起電第四張，PPT共三十九頁(yè)

3、，創(chuàng)作于2022年6月9、真空中的庫(kù)侖定律兩個(gè)點(diǎn)電荷間作用力的規(guī)律1）內(nèi)容：在真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用力和它們的電量的乘積成正比，和它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。2）靜電力常量k=9.0109Nm2/C2表示兩個(gè)電量都是1C的點(diǎn)電荷，相距1m時(shí)相互作用力的大小等于9.0109N3）適用條件：真空中的點(diǎn)電荷均勻分布的絕緣帶電體間的庫(kù)侖力也可用，r帶兩球心間的距離。4）兩電荷間的庫(kù)侖力是一對(duì)作用力和反作用力。第五張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5）使用注意：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷間相互作用力的大小只跟兩電荷的電量及間距有關(guān)，跟它們的周圍是否有其他電荷等無(wú)關(guān)計(jì)算中

4、電量均取絕對(duì)值，相互作用力的方向根據(jù)同種電荷相斥、異種電荷相吸引來(lái)判斷靜電力在本質(zhì)上不同于重力、摩擦力，彈力，但產(chǎn)生的效果服從于牛頓力學(xué)中的所有規(guī)律。庫(kù)侖定律也適用于一個(gè)電荷靜止、一個(gè)電荷運(yùn)動(dòng)的情況，如原子核外電子繞核運(yùn)動(dòng)時(shí)，核與電子間的力同樣遵循庫(kù)侖定律 第六張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月問(wèn)題1：有三個(gè)完全一樣的金屬小球A、B、C，A帶電量7Q，B帶電量-Q，C不帶電，將A、B固定起來(lái)，然后讓C球反復(fù)與A、B球接觸，最后移去C球，試問(wèn)A、B間的庫(kù)侖力變?yōu)樵瓉?lái)的多少倍？【解析】C與A、B多次反復(fù)接觸之后，最終結(jié)果是A、B原先所帶電量的總和，最后在三個(gè)相同的小球間均分，最后A、B兩球

5、帶的電量均為7Q+（-Q）/3=2Q A、B兩球原先有引力： F=kq1q2/r2=k7QQ/r2=7kQ2/r2 A、B兩球最后有斥力 F=kq1q2/r2=k2Q2Q/r2=4kQ2/r2 以上兩式相除可得F=4F/7， 即A、B間的庫(kù)侖力減到原來(lái)的4/7.第七張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月問(wèn)題2：兩個(gè)大小相同的小球帶有同種電荷，質(zhì)量分別為m1和m2，帶電量分別是q1和q2，用絕緣細(xì)線懸掛后，因靜電力排斥作用而使兩懸線張開(kāi)，分別與豎直方向成1和2，且兩球同處一水平線，如圖。若1=2，則下列正確的是 Aq1一定等于q2 Bm1一定等于m2C、一定滿足D必然同時(shí)滿足m1=m2，q1

6、=q2Bm1m212GFT第八張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月提高1：兩球質(zhì)量分別為mA，mB，細(xì)線長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)A，LB，且滿足mB 2 mA， LA2 LB，平衡后與豎直方向的夾角分別為，下列說(shuō)法正確的是（）A、 B、 D、無(wú)法判斷LABLBAGAGBA第九張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月提高2：如圖所示，A、B是帶有等量的同種電荷的兩小球，它們的質(zhì)量都是m，它們的懸線長(zhǎng)度是L，懸線上端都固定在同一點(diǎn)O，B球懸線豎直且被固定，A球在力的作用下，偏離B球x的地方靜止平衡，此時(shí)A受到繩的拉力為T；現(xiàn)在保持其他條件不變，用改變A球質(zhì)量的方法，使A球在距B為1/2x處平衡；則A受

7、到的繩的拉力為（ ） A.T B.2T C.4T D.8T第十張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月【解析】A受到重力G、B對(duì)A的庫(kù)侖力F、繩的拉力T，如圖所示.由共點(diǎn)力平衡條件，由相似三角形可得T=mg、F=x/Lmg.當(dāng)A球質(zhì)量變?yōu)閙并使它在距B球1/2x處平衡時(shí)，同理可得：T=mg和F=(1/2x)/Lmg；而由庫(kù)侖定律容易得到A球前后所受庫(kù)侖力之比F/F=4；即1/2xmg/L/(xmg/L)=4，所以m=8m， T=mg=8mg=8T. 所以應(yīng)選D.第十一張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月07重慶理綜合43。如圖所示，懸掛在O點(diǎn)的一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線下端有一個(gè)帶電量不變

8、的小球A。在兩次實(shí)驗(yàn)中，均緩慢移動(dòng)另一帶同種電荷的小球B。當(dāng)B到達(dá)懸點(diǎn)O的正下方并與A在同一水平線上，A處于受力平衡時(shí)，懸線偏離豎直方向的角度為，若兩次實(shí)驗(yàn)中B的電量分別為q1和q2， 分別為30和45。則q2/q1為CA2 B3 C2 D3ABO絕緣手柄第十二張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月問(wèn)題3：相距為L(zhǎng)的點(diǎn)電荷A，B帶電量分別為+4Q和-Q。今引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，1）將C放于何處，能使它保持平衡？2）C所帶電荷的正負(fù)對(duì)其平衡的位置有影響嗎？所帶電量呢？3）引入C后要使三個(gè)點(diǎn)電荷都處于平衡狀態(tài)，則C的電量為多少？應(yīng)放在何處？AB答案：1）在B右側(cè)L處 2）無(wú)關(guān)3）+4Q，在B右側(cè)

9、距L處第十三張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月如圖1-16所示，三個(gè)點(diǎn)電荷q1，q2，q3固定在一直線上，q2與q3的距離為q1與q2的2倍，每個(gè)電荷所受靜電力的合力均為零，由此可以判定，三個(gè)電荷的電量之比為q1q2q3是 A(-9)4(-36) B9436C(-3)26 D326A第十四張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月問(wèn)題4：判斷對(duì)錯(cuò)，并說(shuō)明理由。1、若將放在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷q改為-q，該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變，方向和原來(lái)的相反。（）2、若取走放在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)榱悖ǎ?、沿電場(chǎng)線方向，電場(chǎng)強(qiáng)度一定越來(lái)越小（）4、若電荷q在A處受到的電場(chǎng)力比其在B處時(shí)受

10、到的大，則A處的電場(chǎng)強(qiáng)度B處的大（）5、電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)線的方向就是放在該點(diǎn)的電荷所受到的電場(chǎng)力方向。（）6、已知A、B為某一電場(chǎng)線（直線）上的兩點(diǎn)，由此可知A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同，但大小無(wú)法比較。（）第十五張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、電場(chǎng)強(qiáng)度 電場(chǎng)線1電場(chǎng)電荷周圍的一種特殊的物質(zhì) 特殊性:看不見(jiàn)，摸不著，無(wú)法稱量，可以疊加 物質(zhì)性:電場(chǎng)是一種客觀實(shí)在，它對(duì)場(chǎng)中電荷有力的作用電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的2電場(chǎng)強(qiáng)度反映電場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量 1）定義： 放在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力跟它電量的比值 2）單位：N/C3)是矢量，方向?yàn)椋阂?guī)定為正電荷受到的電場(chǎng)力方向 第十六張

11、，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 注意：分清電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力第十七張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3、勻強(qiáng)電場(chǎng)：電場(chǎng)強(qiáng)度處處相同的電場(chǎng)叫做勻強(qiáng)電場(chǎng)。兩塊靠近的、帶等量異種電荷的平等金屬板間的電場(chǎng)，除邊緣外，中央?yún)^(qū)域的電場(chǎng)可看作勻強(qiáng)電場(chǎng)。4、點(diǎn)電荷在真空中的電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算式 【說(shuō)明】1)上式僅適于真空中點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)。2)Q為形成電場(chǎng)的點(diǎn)電荷（源電荷）的電量，E為距點(diǎn)電荷Q距離為r的某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小。5、EF/q是電場(chǎng)的定義式，適用于任何電場(chǎng)；EkQ/r2只適用于點(diǎn)電荷在真空中所形成的電場(chǎng)第十八張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 5、靜電場(chǎng)的疊加：點(diǎn)電荷系靜電場(chǎng)的疊加

12、如果有幾個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在，它們的電場(chǎng)就相互疊加，形成合電場(chǎng)。這時(shí)某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，就等于各個(gè)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和。 問(wèn)題：有兩點(diǎn)電荷Q1和Q2，求A點(diǎn)的電場(chǎng)Q1Q2A第十九張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月6、電場(chǎng)線描述電場(chǎng)的一種形象化的方法 定義：線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該處的場(chǎng)強(qiáng)方向一致的曲線 作用：切線方向表示場(chǎng)強(qiáng)的方向；疏密程度表示場(chǎng)強(qiáng)的大小 特征：始于正電荷，終于負(fù)電荷；不閉合、不相交 注意：電場(chǎng)線是人為畫出的形象地表示電場(chǎng)分布的一種曲線，實(shí)驗(yàn)也僅是模擬了這種曲線的形狀，實(shí)際電場(chǎng)中并不存在這種曲線，實(shí)驗(yàn)也并非證實(shí)這種線的存在 第二十張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6

13、月等量同種電荷正點(diǎn)荷負(fù)點(diǎn)電荷等量異種電荷帶等量異種電荷的平行板間不等量異種電荷不同電荷周圍的電場(chǎng)：+q-qFF第二十一張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月問(wèn)題5： 如圖，帶箭頭的直線是某一電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，在這條線上有A、B兩點(diǎn)，用EA、EB表示A、B兩處的場(chǎng)強(qiáng)大小，則 AA、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同B電場(chǎng)線從A指向B，所以EAEBCA、B同在一條電場(chǎng)線上，且電場(chǎng)線是直線，所以EA=EBD不知A、B附近的電場(chǎng)線分布狀況，EA、EB的大小不能確定 AD AB第二十二張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月鞏固練習(xí)1、在x軸上固定兩個(gè)點(diǎn)電荷，一個(gè)帶正電Q1，一個(gè)帶負(fù)電Q2，且Q1=2Q2用E

14、1和E2分別表示兩個(gè)電荷所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小，則在x軸上 AE1=E2之點(diǎn)只有一處，該處合場(chǎng)強(qiáng)為零BE1=E2 之點(diǎn)有兩處，一處合場(chǎng)強(qiáng)為零，另一處合場(chǎng)強(qiáng)為2E2CE1=E2之點(diǎn)共有3處，其中兩處合場(chǎng)強(qiáng)為零，另一處合場(chǎng)強(qiáng)為2E2DE1=E2之點(diǎn)共有3處，其中一處合場(chǎng)強(qiáng)為零，另兩處合場(chǎng)強(qiáng)為2E2 B 第二十三張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2、如圖所示，帶負(fù)電的帶電粒子由A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)設(shè)在A點(diǎn)加速度為aA，速度為vA，在B點(diǎn)時(shí)加速度為aB，其速度為vB，則下面正確的是 AaAaB BaAaB CvAvB DvAvB AC 第二十四張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月05（江蘇卷）23

15、 .關(guān)于電場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是( )A.電場(chǎng)是假想的，并不是客觀存在的物質(zhì) B.描述電場(chǎng)的電場(chǎng)線是客觀存在的C.電場(chǎng)對(duì)放人其中的電荷有力的作用D.電場(chǎng)對(duì)放人其中的電荷沒(méi)有力的作用 C第二十五張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月問(wèn)題6：如圖9-1-3所示的是在一個(gè)電場(chǎng)中的a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)分別引入試探電荷時(shí)，電荷所受的電場(chǎng)力F跟引入的電荷電量之間的函數(shù)關(guān)系.下列說(shuō)法正確的是( )A.該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)B.a、b、c、d四點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系是 EdEbEaEcC.這四點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系是EbEaEcEdD.無(wú)法比較E值大小B第二十六張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月【解析】對(duì)圖像問(wèn)題

16、要著重理解它的物理意義.對(duì)于電場(chǎng)中給定的位置，放入的試探電荷的電荷量不同，它受到的電場(chǎng)力不同，但是電場(chǎng)力F與檢驗(yàn)電荷的電荷量q的比值F/q即場(chǎng)強(qiáng)E是不變的量，因?yàn)镕=Eq，所以F跟q的關(guān)系圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，該直線的斜率的大小即表示場(chǎng)強(qiáng)的大小.由此可得出EdEbEaEc，故B正確.第二十七張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月問(wèn)題7： 如圖9-1-6所示，用金屬絲AB彎成半徑r=1m的圓弧，但在A、B之間留出寬度為d=2cm、相對(duì)來(lái)說(shuō)很小的間隙.將電量Q=3.1310-9C的正電荷均勻分布金屬絲上，求圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度.【解析】可以這樣想：將圓環(huán)的缺口補(bǔ)上，并且它的電荷密度與缺了口的環(huán)

17、體原有電荷密度一樣，這樣就形成了一個(gè)電荷均勻分布的完整帶電環(huán)，環(huán)上處于同一直徑兩端的微小部分可看成兩個(gè)相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)電荷，它們產(chǎn)生的電場(chǎng)在圓心O處疊加后場(chǎng)強(qiáng)為0.根據(jù)對(duì)稱性可知，帶電圓環(huán)在圓心O處的總場(chǎng)強(qiáng)E=0.第二十八張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 設(shè)原缺口環(huán)所帶電荷的線密度為,=Q/(2r-d).則補(bǔ)上的金屬小段帶電量Q=d，它在O處的場(chǎng)強(qiáng)為: =910-2(N/C).設(shè)待求的場(chǎng)強(qiáng)為E2，由E1+E2=0可得 E2=-E1=-910-2N/C. 負(fù)號(hào)表示E2與E1方向相反，即E2的方向向左，指向缺口.第二十九張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1、在場(chǎng)強(qiáng)為E、方向豎直向下的勻

18、強(qiáng)電場(chǎng)中，有兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球，電量分別為+2q和-q兩球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線相連，另用絕緣細(xì)線系住懸掛于O點(diǎn)而處于平衡狀態(tài)，如圖1-17所示重力加速度為g，求細(xì)線對(duì)懸點(diǎn)的作用力多大？ T=2mg+Eq 2、如圖1-15所示，帶正電的金屬圓環(huán)豎直放置，其中心處有一個(gè)電子若電子某一時(shí)刻以初速度v0從圓環(huán)中心處水平向右運(yùn)動(dòng)，此后電子將 A作勻速直線運(yùn)動(dòng)B作勻減速直線運(yùn)動(dòng)C以圓心為平衡位置作振動(dòng)D以上答案都不對(duì)C第三十張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月05（黑龍江、吉林、廣西）26 圖中a、b是兩個(gè)點(diǎn)電荷，它們的電量分別為Q1、Q2，MN是ab連線的中垂線，P是中垂線上的一點(diǎn)。下列哪中情

19、況能使P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向指向MN的左側(cè)？AQ1、Q2都是正電荷，且Q1|Q2|CQ1是負(fù)電荷，Q2是正電荷，且|Q1|Q2|MNPab左右ACD第三十一張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月06（江蘇卷）31ab是長(zhǎng)L為的均勻帶電細(xì)桿，、P1、P2是ab位于所在直線上的兩點(diǎn)，位置如圖所示。ab 上電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)在 P1處的場(chǎng)強(qiáng)大小為E1，在P2處的場(chǎng)強(qiáng)大小為E2。則以下說(shuō)法正確的是( )A兩處的電場(chǎng)方向相同，B兩處的電場(chǎng)方向相反，C兩處的電場(chǎng)方向相同，D兩處的電場(chǎng)方向相反，D第三十二張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月04（春季）12如圖，在正六邊形的a、c兩個(gè)頂點(diǎn)上各放一帶正電的點(diǎn)電荷

20、，電量的大小都是q1，在b、d兩個(gè)頂點(diǎn)上，各放一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷，電量的大小都是q2， 。已知六邊形中心O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)可用圖中的四條有向線段中的一條來(lái)表示，它是哪一條？AE1 BE2 CE3 DE4B第三十三張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2008年上海 如圖所示，在光滑絕緣水平面上，兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷M、N，分別固定在A、B兩點(diǎn)，O為AB連線的中點(diǎn)，CD為AB的垂直平分線。在CO之間的F點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶負(fù)電的小球P（設(shè)不改變?cè)瓉?lái)的電場(chǎng)分布），在以后的一段時(shí)間內(nèi)，P在CD連線上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。若（ ）（A）小球P的帶電量緩慢減小，則它往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中振幅不斷減?。˙）小球P的帶電量緩慢減小，則它往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中每次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速率不斷減?。–）點(diǎn)電荷M、N的帶電量同時(shí)等量地緩慢增大，則小球P往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中周期不斷減?。―）點(diǎn)電荷M、N的帶電量同時(shí)等量地緩慢增大，則小球P往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中振幅不斷減小BCD第三十四張，PPT共三十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月07寧夏理綜38、兩個(gè)質(zhì)量相同的小球用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線連結(jié)，置于場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小球1和小球2均帶正電，電量分別為q1和q2（q1q2）。將細(xì)線拉直并使之與電場(chǎng)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)