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1、电场复习电场复习2021/8/11 星期三1本章知识网络本章知识网络 电场的力的性质电场的力的性质场强场强 E EF/q F/q 矢量矢量 电场线电场线匀强电场匀强电场 E EU/dU/d真空中点电荷的电场真空中点电荷的电场 E EkQ/r2kQ/r2 电场力电场力F FEqEq（任何电场）（任何电场）F Fk k （真空中点电荷）（真空中点电荷）电荷电荷电荷守恒定律电荷守恒定律电场电场电场的能的性质电场的能的性质电势电势 WAO/q WAO/q 标量等势面标量等势面电势差电势差UABUABA-BA-BWAB/q WAB/q 电势能电势能电电场场力力的的功功WABWABqUABqUABEpAE
2、pAEpBEpBABAB带电粒子在电场中带电粒子在电场中平衡平衡直线加速直线加速偏转偏转静电感应静电感应 静电平衡静电平衡 静电屏蔽静电屏蔽 电容器电容电容器电容C=Q/UC=Q/U2021/8/11 星期三2知知识梳理梳理1.1.电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一个部分转移到另一部分，在转或者从物体的一个部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的代数和不变移过程中，电荷的代数和不变 2.2.库仑定律库仑定律库仑定律库仑定律 ，k=9109Nm/C2k=9109
3、Nm/C2，称为静电引力恒量。，称为静电引力恒量。2021/8/11 星期三3【例例1 1】在真空中同一条直线上的在真空中同一条直线上的A A、B B两点固两点固定有电荷量分别为定有电荷量分别为+4Q+4Q和和-Q-Q的点电荷。的点电荷。将另将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可以一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止？使它在电场力作用下保持静止？若要求这若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？荷？电荷量是多大？2021/8/11
4、 星期三4练习练习1：宇航员发现某一星球是均匀带电体且为：宇航员发现某一星球是均匀带电体且为负电，电量为负电，电量为Q，星球表面无大气，宇航员将，星球表面无大气，宇航员将一粉尘置于距该星球表面一粉尘置于距该星球表面h高处，粉尘恰好处于高处，粉尘恰好处于悬浮状态，宇航员又将此粉尘带到距星球表面悬浮状态，宇航员又将此粉尘带到距星球表面2h处，无初速释放，粉尘将（处，无初速释放，粉尘将（）A：背向星球表面飞向太空。：背向星球表面飞向太空。B：仍处于悬浮状态。：仍处于悬浮状态。C：向星球球心方向下落。：向星球球心方向下落。B2021/8/11 星期三5已知如图，带电小球已知如图，带电小球A A、B B
5、的电荷分别为的电荷分别为QAQA、QBQB，OA=OBOA=OB，都用长，都用长L L的丝线悬挂在的丝线悬挂在O O点。静止时点。静止时A A、B B相相距为距为d d。为使平衡时。为使平衡时ABAB间距离减为间距离减为d/2d/2，可采用以，可采用以下哪些方法（下哪些方法（）A.A.将小球将小球A A、B B的质量都增加到原来的的质量都增加到原来的2 2倍倍 B.B.将小球将小球B B的质量增加到原来的的质量增加到原来的8 8倍倍 C.C.将小球将小球A A、B B的电荷量都减小到原来的一半的电荷量都减小到原来的一半 D.D.将小球将小球A A、B B的电荷量都减小到原来的一半，的电荷量都减
6、小到原来的一半，同时将小球同时将小球B B的质的质 BD2021/8/11 星期三6 二、从力的角度研究二、从力的角度研究电场，发现电场强度是度是电场本身的一种特性，与本身的一种特性，与检验电荷存在与否无关。荷存在与否无关。E是矢量。是矢量。要区要区别公式公式:E=Fq （定（定义式）；式）；E=kQr2 （点（点电荷荷电场）；）；E=U/d (匀匀强电场）。）。2021/8/11 星期三71 1、判断、判断电场强度大小的方法。度大小的方法。2021/8/11 星期三82 2、判断电场强度方向的几种方法：、判断电场强度方向的几种方法：方方法法一一:根根据据规规定定，正正电电荷荷所所受受电电场场
7、力力的方向即是该点的场强方向；的方向即是该点的场强方向；方方法法二二:电电场场线线上上每每一一点点的的切切线线方方向向即即是该点的场强方向；是该点的场强方向；方方法法三三:电电势势降降低低最最快快的的方方向向就就是是场场强强的方向。的方向。2021/8/11 星期三9是非题 (A)若将放在若将放在电场中某点的中某点的电荷荷q改改为q，则该点点的的电场强度大小不度大小不变，方向与原来相反。，方向与原来相反。（B）若取走放在）若取走放在电场中某点的中某点的电荷，荷，则该点的点的电场强度度变为零。零。（C）沿）沿电场线方向，方向，场强一定越来越小。一定越来越小。（D）若）若电荷荷q在在A处受到的受到
8、的电场力比力比B点点时大，大，则A点点电场强度比度比B点的大。点的大。（E）电场中某点中某点电场线的方向，就是放在的方向，就是放在该点的点的电荷所受荷所受电场力的方向。力的方向。（F）无）无论什么什么电场，场强的方向的方向总是由高是由高电势指指向低向低电势。（G）已知）已知A、B为某一某一电场线（直（直线）上的两点）上的两点由此可知，由此可知，A、B两点的两点的电场强度方向相同，但度方向相同，但EA和和EB的大小无法比的大小无法比较。2021/8/11 星期三101、（考察、（考察电场力性力性质）电荷荷A、B带有等量的正有等量的正电荷，左右放置一荷，左右放置一负电荷荷q放在两者放在两者连线的中
9、点，的中点，恰能达到平衡恰能达到平衡现将将电荷荷B十分十分缓慢地向右移慢地向右移动，电荷荷q将如何运将如何运动（）（1）不）不动（2）向左运）向左运动（3）向右运）向右运动（4）可能向左运）可能向左运动，也可能向右运，也可能向右运动A、（、（1）B、（、（2）C、（、（3）D、（、（4）B2021/8/11 星期三112 2、关于、关于 和和 ，下列，下列说说法中正确的是（法中正确的是（）（1 1）式中，式中，F F是放入是放入电场电场中的中的电电荷所受的力，荷所受的力，q q是是放入放入电场电场中中电电荷的荷的电电量量（2 2）式中，式中，F F是放入是放入电场电场中的中的电电荷所受的力，荷
10、所受的力，q q是是产产生生电场电电场电荷的荷的电电量量（3 3）式中，式中，q q是放入是放入电场电场中的中的电电荷的荷的电电量量（4 4）式中，式中，Q Q是是产产生生电场电场的的电电荷的荷的电电量量 A A、（、（1 1）（）（3 3）B B、（、（2 2）（）（3 3）C C、（、（1 1）（）（4 4）D D、（、（2 2）（）（4 4）2021/8/11 星期三12答案：答案：C C解析：（解析：（见下表）下表）公式公式适用范适用范围公式公式说明明任何任何电场定定义式式：其其中中q q是是试验电荷荷，F F是是它它在在电场中中受到的受到的电场力。力。真真空空中中点点电荷荷的的电场Q
11、 Q是是场场源源电电荷荷，E E表表示示跟跟点点电电荷荷相相距距r r处处某某点点的的场场强强匀匀强电场其其中中d d为在在场强方方向向（沿沿电场线方方向向）上上的的距离距离2021/8/11 星期三13练习练习.如图，在如图，在x x轴上的轴上的x=-1x=-1和和x=1x=1两点分两点分别固定电荷量为别固定电荷量为-4Q-4Q 和和+9Q+9Q 的点电荷。求：的点电荷。求：x x轴上合场强为零的点的坐标。并求在轴上合场强为零的点的坐标。并求在x=-3x=-3点点处的合场强方向。处的合场强方向。1 1-1-1-3-3-5-5-4Q+9Q 答案：答案：x=-5x=-5，向右，向右3.场强的叠加
12、的叠加2021/8/11 星期三14例：如图所示，三个完全相同的的金属小球例：如图所示，三个完全相同的的金属小球 a a、b b、c c位于等边三角形的三个顶点上，位于等边三角形的三个顶点上，a a和和c c带正电，带正电，a a所所带电量的大小比带电量的大小比b b小。已知小。已知c c受到受到a a和和b b的静电力的合的静电力的合力可用图中四条有向线段的一条来表示，它应是力可用图中四条有向线段的一条来表示，它应是 A.F1 B.F2 A.F1 B.F2 C.F3 D.F4 C.F3 D.F4cabF4F3F2F1C2021/8/11 星期三15如图所示，半经为如图所示，半经为r r的硬橡
13、胶圆环上带有均匀的硬橡胶圆环上带有均匀分布的正电荷，其单位长度上的带电量为分布的正电荷，其单位长度上的带电量为q q，现截去环上一小段现截去环上一小段ABAB，ABAB长为长为l(lr),l(l U U U U U ，且三点电势均减小；，且三点电势均减小；C C、E=E E=E 且不变，且不变，E E减为零；减为零；D D、U U U U U U ，且，且U U减小，减小，U U 不变，不变，U U 增大。增大。CDCDADAD2021/8/11 星期三38练习练习.如图所示，在平行板电容器正中有一个带电微粒。如图所示，在平行板电容器正中有一个带电微粒。K K闭合时，该微粒恰好能保持静止。在闭合时，该微粒恰好能保持静止。在保持保持K K闭合；闭合；充充电后将电后将K K断开；两种情况下，各用什么方法能使该带电微断开；两种情况下，各用什么方法能使该带电微粒向上运动打到上极板？粒向上运动打到上极板？A.A.上移上极板上移上极板M B.M B.上移下极板上移下极板N N C.C.左移上极板左移上极板M D.M D.把下极板把下极板N N接地接地 K KM MN N答案：答案：选选B B，选选C C。2021/8/11 星期三392021/8/11 星期三402021/8/11 星期三41