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1、电场强度和电场力电场强度和电场力一、一、库仑定律库仑定律二、二、电场强度电场强度江苏省启东市江苏省启东市07届第一学期期中测试届第一学期期中测试42007年理综宁夏卷年理综宁夏卷18广东茂名市广东茂名市2007年第一次模考年第一次模考907年年1月海淀区期末练习月海淀区期末练习607学年南京市期末质量调研学年南京市期末质量调研1007年天津五区县重点校联考年天津五区县重点校联考.102007年重庆卷年重庆卷1607年年1月苏州市教学调研测试月苏州市教学调研测试142007年高考江苏卷年高考江苏卷16电场强度和电场力电场强度和电场力一、库仑定律一、库仑定律真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它
2、们的电荷真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。即：力的方向在它们的连线上。即：其中其中k为静电力常量，为静电力常量，k=9.0109N m2/C2成立条件成立条件真空中（空气中也近似成立），真空中（空气中也近似成立），点点电电荷荷。即即带带电电体体的的形形状状和和大大小小对对相相互互作作用用力力的的影影响响可可以以忽忽略略不不计计。(这这一一点点与与万万有有引引力力很很相相似似，但但又又有有不不同同：对对质质量量均均匀匀分分布布的的球球，无无论论两两球球相相距距多多
3、近近，r都都等等于于球球心心距距；而而对对带带电电导导体体球球，距距离离近近了了以以后后，电电荷会重新分布，不能再用球心距代替荷会重新分布，不能再用球心距代替r）。）。二、电场强度二、电场强度电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用,电荷放入电场后就具有电势能。电荷放入电场后就具有电势能。场强场强E是描述电场的力的性质的物理量。是描述电场的力的性质的物理量。定义：放入电场中某点的试探电荷所受的电场力定义：放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F跟它跟它的电荷量的电荷量q的比值的比值,叫做该点的电场强度叫做该点的电场强度,简称场强。简称场强。单位
4、是单位是V/m，也可以用也可以用N/C。这是电场强度的定义式，适用于任何电场。这是电场强度的定义式，适用于任何电场。其中的其中的q为试探电荷为试探电荷,是电荷量很小的点电荷是电荷量很小的点电荷(可正可负可正可负)电场强度是矢量，规定其方向与正电荷在该点受的电电场强度是矢量，规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。场力方向相同。点电荷周围的场强公式是：点电荷周围的场强公式是：，其中，其中Q是产生是产生该电场的电荷，叫场源电荷。该电场的电荷，叫场源电荷。匀强电场的场强公式是：匀强电场的场强公式是：其中其中d是沿电场线方向是沿电场线方向上的距离。上的距离。江苏省江苏省启东市启东市07届第一学期期
5、中测试届第一学期期中测试44A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速从粒仅在电场力作用下以一定初速从A点沿电场线运点沿电场线运动到动到B点，其点，其vt 图象如图甲所示则这电场的电图象如图甲所示则这电场的电场线分布可能是图乙中的场线分布可能是图乙中的()0v t甲甲AABBABCABDAB乙乙A2007年理综宁夏卷年理综宁夏卷1818、两两个个质质量量相相同同的的小小球球用用不不可可伸伸长长的的细细线线连连结结，置置于于场场强强为为E的的匀匀强强电电场场中中，小小球球1和和小小球球2均均带带正正电电，电电量量分分别别为为q1和和
6、q2（q1q2）。将将细细线线拉拉直直并并使使之之与与电电场场方方向向平平行行，如如图图所所示示。若若将将两两小小球球同同时时从从静静止止状状态态释释放放，则则释释放放后后细细线线中中的的张张力力T为为（不不计计重重力力及及两小球间的库仑力）两小球间的库仑力）（）E球球1球球2A广东茂名市广东茂名市2007年第一次模考年第一次模考99如如图图所所示示，水水平平天天花花板板下下用用长长度度相相同同的的绝绝缘缘细细线线悬悬挂挂起起来来的的两两个个相相同同的的带带电电介介质质小小球球A、B，左左边边放放一一带带正正电电的的固固定定球球P时时，两两悬悬线线都都保保持持竖竖直直方方向向。下面说法正确的是
7、下面说法正确的是（）AA球球带带正正电电，B球球带带负负电电，并并且且A球球带带电电荷荷量量较较P球带电荷量大球带电荷量大BA球球带带正正电电，B球球带带负负电电，并并且且A球球带带电电荷荷量量较较P球带电荷量小球带电荷量小CA球带负电球带负电,B球带正电球带正电,并且并且A球带电荷量较球带电荷量较P球带电荷量小球带电荷量小DA球带负电，球带负电，B球带正电，并且球带正电，并且A球带电荷量较球带电荷量较P球带电荷量大球带电荷量大ABPC07年年1月海淀区期末练习月海淀区期末练习66在在光光滑滑绝绝缘缘的的水水平平面面上上，相相距距一一定定的的距距离离放放有有两两个个质质量量分分别别为为m和和2
8、m的的带带电电小小球球（可可视视为为质质点点）A和和B。在在t1=0时时，同同时时将将两两球球无无初初速速释释放放，此此时时A球球的的加加速速度度大大小小为为a；经经一一段段时时间间后后，在在t=t2时时，B球球的的加加速速度度大大小小也也变变为为a。若若释释放放后后两两球球在在运运动动过过程程中中并并未未接接触触，且且所所带带电电荷荷量量都都保保持持不不变变，则则下下列列判判断正确的是断正确的是（）A两个小球带的是同种电荷两个小球带的是同种电荷B两个小球带的是异种电荷两个小球带的是异种电荷Ct2时刻两小球间的距离是时刻两小球间的距离是t1时刻的时刻的倍倍Dt2时时刻两小球刻两小球间间的距离是
9、的距离是t1时时刻的刻的倍倍BD07学年南京市期末质量调研学年南京市期末质量调研1010如图所示，竖直绝缘墙壁上固定一个带电质点如图所示，竖直绝缘墙壁上固定一个带电质点A，A点正上方的点正上方的P点用绝缘丝线悬挂另一质点点用绝缘丝线悬挂另一质点B,A、B两质两质点因为带电而相互排斥点因为带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成致使悬线与竖直方向成角角,由由于漏电于漏电A、B两质点的带电量缓慢减小，在电荷漏完之两质点的带电量缓慢减小，在电荷漏完之前，关于悬线对悬点前，关于悬线对悬点P的拉力的拉力F1大小和大小和A、B间斥力间斥力F2大小的变化情况大小的变化情况,下面说法中正确的是下面说法中正确的是（
10、）AF1保持不变保持不变BF1先变大后变小先变大后变小CF2保持不变保持不变DF2逐渐减小逐渐减小BAPAD解：解：BAP画出带电质点画出带电质点B的受力图，的受力图，mgF1F2G由库仑定律，由库仑定律，A、B两质点的带电量缓慢减小，两质点的带电量缓慢减小，F2逐渐减小，逐渐减小，角减小角减小,AB减小减小,PA、PB均不变。均不变。PABGBF2，PA、PB均不变，所以均不变，所以F1保持不变保持不变07年天津五区县重点校联考年天津五区县重点校联考.1010竖竖直直绝绝缘缘墙墙壁壁的的Q处处有有一一固固定定的的小小球球A，在在Q的的正正上上方方的的P点点用用绝绝缘缘丝丝线线悬悬挂挂另另一一
11、小小球球B，A、B两两小小球球因因带带电电而而相相互互排排斥斥，致致使使悬悬线线与与竖竖直直方方向向成成角角，如如图图所所示示。若若丝丝线线长长度度变变为为原原来来的的一一半半，同同时时小小球球B电电量量减减为为原原来来的的一一半半，A小小球球电电量量不不变变，则则再再次稳定后两状态相比，丝线拉力次稳定后两状态相比，丝线拉力（）A保持不变保持不变B减为原来的一半减为原来的一半C虽然减小，但比原来的一半要大虽然减小，但比原来的一半要大D变大变大BAPQB解见下页解见下页解：解：BAPQ画出带电质点画出带电质点B的受力图，的受力图，mgF1F2GPABGBF2，丝线长度变为原来的一半丝线长度变为原
12、来的一半,PB减为原来的一半，减为原来的一半，PA不变不变，所以所以F1减为原来的一半，与小球减为原来的一半，与小球B电量电量及夹角及夹角无关。无关。2007年重庆卷年重庆卷1616.如如题题16图图，悬悬挂挂在在O点点的的一一根根不不可可伸伸长长的的绝绝缘缘细细线线下下端端有有一一个个带带电电量量不不变变的的小小球球A.在在两两次次实实验验中中，均均缓缓慢慢移移动动另另一一带带同同种种电电荷荷的的小小球球B.当当B到到达达悬悬点点O的的正正下下方方并并与与A在在同同一一水水平平线线上上，A处处于于受受力力平平衡衡时时，悬悬线线偏偏离离竖竖直直方方向向的的角角度度为为，若若两两次次实实验验中中
13、B的的电电量量分分别别为为q1和和q2,分别为分别为30和和45.则则q2/q1为为()OA绝缘手柄绝缘手柄B333232D.C.B.A.C解见下页解见下页解：解：设线长为设线长为l，A球带电量为球带电量为Q，A球受力平衡球受力平衡OA绝缘手柄绝缘手柄1BlOA绝缘手柄绝缘手柄2Bl07年年1月苏州市教学调研测试月苏州市教学调研测试1414（14分分）如如图图（甲甲）所所示示，在在一一个个点点电电荷荷Q的的电电场场中中，Ox坐坐标标轴轴与与它它的的一一条条电电场场线线重重合合，坐坐标标轴轴上上A、B两两点点的的坐坐标标分分别别为为2.0m和和5.0m放放在在A、B两两点点的的试试探探电电荷荷a
14、、b受受到到的的电电场场力力方方向向都都跟跟x轴轴的的正正方方向向相相同同，电电场场力力的的大大小小跟跟试试探探电电荷荷所所带带电电量量的的关关系系图图象象分分别别如如图图（乙乙）中中直直线线a、b所所示示，放放在在A点点的的电电荷荷带带正正电电，放在放在B点的电荷带负电。点的电荷带负电。（1）求）求B点的电场强度的大小和方向点的电场强度的大小和方向（2）试判断点电荷）试判断点电荷Q的电性，并说明理由的电性，并说明理由（3）求点电荷）求点电荷Q的位置坐标的位置坐标图甲图甲ABOx/m0112233 44F/Nq/0.1Cab图乙图乙解：解：（1）由图可知，）由图可知，B点的电场强度点的电场强度
15、EB=F/q 代入数据得代入数据得EB=2.5N/CEB方向指向方向指向x负方向负方向（2）同理可判断）同理可判断A点的电场强度点的电场强度EA40N/CEA方向指向方向指向x正方向，由于正方向，由于A、B两点均处于同一个点两点均处于同一个点电荷所形成的电场中，场强方向相反，据题意可知，电荷所形成的电场中，场强方向相反，据题意可知，点电荷点电荷Q应位于应位于A、B两点之间，带负电荷。两点之间，带负电荷。ABOx/m-Q（3）设点电荷）设点电荷Q的坐标为的坐标为x，由点电荷的电场由点电荷的电场ABOx/m-Qx250可知可知解得解得x=2.6m（另解另解x=1舍去）舍去）题目题目2007年高考江
16、苏卷年高考江苏卷1616、(15分分)如如图图所所示示，带带电电量量分分别别为为4q和和q的的小小球球A、B固固定定在在水水平平放放置置的的光光滑滑绝绝缘缘细细杆杆上上,相相距距为为d。若若杆杆上上套一带电小环套一带电小环C，带电体带电体A、B和和C均可视为点电荷均可视为点电荷.（1）求小环）求小环C的平衡位置。的平衡位置。（2）若若小小环环C带带电电量量为为q，将将小小环环拉拉离离平平衡衡位位置置一一小小位位移移x(x d )后后静静止止释释放放，试试判判断断小小环环C能能否否回回到到平平衡位置。（回答衡位置。（回答“能能”或或“不能不能”即可）即可）（3）若若小小环环C带带电电量量为为q，
17、将将小小环环拉拉离离平平衡衡位位置置一一小小位移位移x(x d)后静止释放，后静止释放，试证明小环试证明小环C将作简谐运动。将作简谐运动。提示：当提示：当 1时，则时，则AB4q-qd解：解：AB4q-qd（1）设设C在在AB连连线线的的延延长长线线上上距距离离B为为l处处达达到到平衡，带电量为平衡，带电量为Q，Cl由库仑定律由库仑定律由平衡条件由平衡条件解得解得所以平衡位置在所以平衡位置在AB连线的延长线上距离连线的延长线上距离B为为d处处（2）不能）不能（3）环环C带带电电-q，平平衡衡位位置置不不变变，拉拉离离平平衡衡位位置置一一小位移小位移x后后AB4q-qdCdx-qC受力为受力为利用近似关系化简得利用近似关系化简得所以小环所以小环C将作简谐运动。将作简谐运动。题目题目