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1、电场力的性质复习一、库仑定律一、库仑定律 1 1、内容：、内容： 真空中真空中两个静止静止的点电荷点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线连线上上。 2 2、大小：、大小：122q qFkr K K静电力常量：静电力常量：k=9.0k=9.010109 9NmNm2 2/C/C2 2 电荷间相互作用力叫做电荷间相互作用力叫做静电力静电力或或库仑力库仑力.2rMmGF （1 1）、点电荷的条件：）、点电荷的条件：带电体自身的大小比它们的带电体自身的大小比它们的 距离小得多距离小得多 “ “小小”带电体大小、形状对问题影响小带电体大小
2、、形状对问题影响小 （2 2）、点电荷是理想模型，不存在）、点电荷是理想模型，不存在适用范围适用范围: : 1.1.真空中；真空中； 2.2.点电荷点电荷. .质点Q思考: 两个靠的比较靠的比较近近的带点球是否可以看成点电荷？+判断判断：有人根据有人根据F推出当推出当r0时，时，F，正确吗？，正确吗？同一直线上三个自由电荷的平衡问题同一直线上三个自由电荷的平衡问题例例1 1：有两个带电小球：有两个带电小球A A、B B，电量分别为，电量分别为+Q+Q和和+9Q+9Q，在真空中相距，在真空中相距0.4m0.4m。如果在它们的连线上引进第三个带电小球，正好使三个小。如果在它们的连线上引进第三个带电
3、小球，正好使三个小球都处于平衡状态，第三个小球带的是哪种电荷？应放在什么地球都处于平衡状态，第三个小球带的是哪种电荷？应放在什么地方？电量是方？电量是Q Q的几倍？的几倍？如果如果A A的电量为的电量为-Q-Q呢？呢？1.1.如图所示的三个点电荷如图所示的三个点电荷q q1 1、q q2 2、q q3 3固定在一条直线上，固定在一条直线上，q q2 2和和q q3 3的距离为的距离为q q1 1和和q q2 2距离的距离的2 2倍，每个电荷所受静电力倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个点电荷的电荷量之比的合力均为零，由此可以判定，三个点电荷的电荷量之比q q11q q22q
4、q3 3为为( () )A A( (9)4(9)4(36) B36) B94369436C C( (3)2(3)2(6) D6) D326326 1. 1. 关于电场强度，下列说法正确的是（关于电场强度，下列说法正确的是（ ） A A E E= =F/qF/q，若，若q q减半，则该处的场强变为原来的减半，则该处的场强变为原来的2 2倍倍 B BE E= =kQ/kQ/r r2 2中，中，E E与与Q Q成正比，而与成正比，而与r r平方成反比平方成反比 C C在以一个点电荷为球心，在以一个点电荷为球心，r r为半径的球面上，为半径的球面上，各点的场强均相同各点的场强均相同 D D电场中某点的
5、场强方向就是该点所放电荷受电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向到的电场力的方向课堂训练课堂训练B12345 二、电场强度和电场力的对比分析二、电场强度和电场力的对比分析 电场强度电场强度E E 电场力电场力F F 仅指电荷在电场中的受力仅指电荷在电场中的受力 是反映电场本身的力的性质的物是反映电场本身的力的性质的物理量，其大小表示电场的强弱理量，其大小表示电场的强弱定义式：定义式：计算式：计算式：E E的大小只决定于电场本身，的大小只决定于电场本身，与电荷与电荷q q无关无关 F F的大小由放在电场中某点的大小由放在电场中某点的电荷的电荷q q和该点的场强和该点的场强E E共
6、共同决定同决定E E是矢量，其方向与正电荷是矢量，其方向与正电荷(+q)(+q)在该点受到的电场力的方在该点受到的电场力的方向相同向相同F F是矢量，其方向对于正电是矢量，其方向对于正电荷荷(+q),F(+q),F与与E E同向；对于负同向；对于负电荷电荷(-q),F(-q),F与与E E反向反向E E的单位：的单位：F F的单位：的单位：E=F/qE=F/q F=qEF=qE牛牛/ /库库 (N/C)(N/C)牛牛 (N)(N)适用范围适用范围电荷的意义电荷的意义FEq2QEkr定义式，适定义式，适用于一切电用于一切电场场仅对点电荷仅对点电荷的电场适用的电场适用q是检验电是检验电荷，荷，E与
7、与q无关无关Q是场源电是场源电荷，荷，E与与Q成正比成正比2 2、FEq2QEkr和的区别：例例2 2在电场强度为在电场强度为E E的匀强电场中，取的匀强电场中，取O O点为圆心，点为圆心，r r为半径为半径作一圆周，在作一圆周，在O O点固定一电荷量为点固定一电荷量为Q Q的点电荷，的点电荷，a a、b b、c c、d d为相互垂直的两条直线和圆周的交点当把一检验电荷为相互垂直的两条直线和圆周的交点当把一检验电荷q q放放在在d d点恰好平衡点恰好平衡( (如图所示，不计重力如图所示，不计重力) )问：问：(1)(1)匀强电场电场强度匀强电场电场强度E E的大小、方向如何？的大小、方向如何？
8、(2)(2)检验电荷检验电荷q q放在点放在点c c时，受力时，受力FcFc的大小、方向如何？的大小、方向如何？(3)(3)检验电荷检验电荷q q放在点放在点b b时，受力时，受力FbFb的大小、方向如何的大小、方向如何特点：特点：a a、电场线为直线、电场线为直线b b、离点电荷越近，电场线越密，场强越大、离点电荷越近，电场线越密，场强越大c c、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。三、几种常见电场中电场线的分布及特点三、几种常见电场中电场线的分布及特点 1
9、1）、正、负点电荷的电场中电场线的分布）、正、负点电荷的电场中电场线的分布发散状发散状会聚状会聚状特点：特点：a a、连线中点、连线中点E E最小；沿点电荷的连线，场强先最小；沿点电荷的连线，场强先变小后变大变小后变大b b、中垂面（中垂线）上，中点、中垂面（中垂线）上，中点E E最大，从中点向最大，从中点向两边场强减小，方向均相同，且总与中垂面（中两边场强减小，方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直垂线）垂直2 2）等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布）等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布C C、中垂线上关于、中垂线上关于O O点对称点点对称点E E大小方向都相同大小方向都相同相吸状相吸
10、状3 3）、）、等量同种点电荷形成的电场中电场中电场等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况线分布情况特点：特点：a a、连线中点、连线中点O O处场强为处场强为0 0，沿连线，沿连线E E先减小先减小 后增大后增大b b、中垂线上，中点、中垂线上，中点E=0E=0，, ,无限远无限远E=0E=0，从，从 中点向两边中点向两边E E先增大后减小先增大后减小C C、中垂线上关于、中垂线上关于O O点的对称点点的对称点E E大小相同，大小相同， 方向相反方向相反相斥状相斥状4 4）、匀强电场）、匀强电场特点：特点：a a、匀强电场是大小和方向都相同的电场，、匀强电场是大小和方向都相同的电场，
11、故匀强电场的电场线是故匀强电场的电场线是平行等距同向平行等距同向的直的直线线b b、电场线的疏密反映场强大小，电场方向、电场线的疏密反映场强大小，电场方向与电场线平行与电场线平行例例3：如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生：如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受到电场力作是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受到电场力作用，根据此图可以作出正确判断的是用，根据此图可以作出正确判断的是()A带电粒子所带电荷的正、负带电粒子
12、所带电荷的正、负B带电粒子在带电粒子在a、b两点的受力方向两点的受力方向C带电粒子在带电粒子在a、b两点的速度何处较大两点的速度何处较大D带电粒子在带电粒子在a、b两点的加速度何处较大两点的加速度何处较大练习练习1 1：如图为一条电场线，下列说法正确的：如图为一条电场线，下列说法正确的是：是：（ ）A A、E EA A一定大于一定大于E EB BB B、因电场线是直线，所以是匀强电场，故、因电场线是直线，所以是匀强电场，故 E EA A=E=EB BC C、A A点电场方向一定由点电场方向一定由A A指向指向B BD D、ABAB两点的场强方向不能确定两点的场强方向不能确定ABC2.2.如图甲
13、所示，如图甲所示，A A、B B是一条电场线上的两点，当一个电子以某一是一条电场线上的两点，当一个电子以某一初速度只在电场力作用下沿初速度只在电场力作用下沿ABAB由由A A点运动到点运动到B B点，其速度时间图象点，其速度时间图象如图乙所示，电子到达如图乙所示，电子到达B B点时速度恰为零下列判断正确的是点时速度恰为零下列判断正确的是( () )A AA A点的电场强度一定大于点的电场强度一定大于B B点的电场强度点的电场强度B B电子在电子在A A点的加速度一定大于在点的加速度一定大于在B B点的加速度点的加速度C C该电场是匀强电场该电场是匀强电场D D该电场可能是负点电荷产生的该电场可
14、能是负点电荷产生的3 3：正检验电荷：正检验电荷q q在电场中在电场中P P点处开始向点处开始向QQ点作点作减速运动，且运动的加速度值越来越小（重力减速运动，且运动的加速度值越来越小（重力不计），则可以确定它所处的电场可能是：不计），则可以确定它所处的电场可能是：（ ）ABCDPQPQPQPQC力电综合计算力电综合计算例例4、如图所示，、如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为、，且且.若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，则若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，则()Aa球的质量比球的质量比b球的大球的大Ba、b两球同时落地两球同时落地Ca球的电量比球的电量比b球的大球的大Da、b两球飞行的水平距离相等两球飞行的水平距离相等o60