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1、电场强度和电场力现在学习的是第1页,共20页当当带带电电体体在在电电场场中中移移动动时时,电电场场力力将将对对带带电电体体做做功功,这这表表示电场具有能量示电场具有能量.(1)电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质)电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质电电场发生的,电荷的周围都存在电场场发生的,电荷的周围都存在电场.(2)基本性质:)基本性质:电场具有力和能的特征。电场具有力和能的特征。引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同一引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一
2、样不一样.电场能使引入其中的导体产生静电感应现象电场能使引入其中的导体产生静电感应现象.一、电场:一、电场:现在学习的是第2页,共20页电电场场中中某某一一点点处处的的电电场场强强度度E是是唯唯一一的的,它它的的大大小小和和方方向向与与放放入入该该点点电电荷荷q无无关关,它它决决定定于于电电场场的的源源电电荷荷及及空空间间位位置,电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关置,电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关.二、电场强度(二、电场强度(E):):定义:电场中某一点的电荷受到的电场力定义:电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称
3、场强用的比值,叫做该点的电场强度,简称场强用E表示。表示。公式:公式:E=F/q (适用于所有电场)(适用于所有电场)单位:单位:N/C方向性:物理学中规定,电场中某点的场强方向跟正电荷方向性:物理学中规定,电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同在该点所受的电场力的方向相同现在学习的是第3页,共20页大小:大小:E=kQ/r2 (只适用于真空中点电荷的电场)(只适用于真空中点电荷的电场)场强大小跟场源电荷场强大小跟场源电荷Q成正比成正比,跟与场源距离跟与场源距离r的平方成反比的平方成反比.可可以以证证明明:在在一一个个半半径径为为R的的均均匀匀球球体体(或或球球壳壳)外外部部
4、产产生生的的电电场场,与与一一个个位位于于球球心心的的、电电荷荷量量相相等等的的点点电电荷荷产产生生的的电电场场相相同同,即即:球球外外各各点点的的电电场场强强度度为为E=kQ/r2方向:如果是正电荷,方向:如果是正电荷,E的方向就是沿着的方向就是沿着QP的连线并背的连线并背离离Q;如果是负电荷:;如果是负电荷:E的方向就是沿着的方向就是沿着PQ的连线并指向的连线并指向Q(1)点电荷周围的电场)点电荷周围的电场+Q Pr(2)电场强度的叠加原理:某点的场强等于该点周围各个电)电场强度的叠加原理:某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和
5、三、点电荷周围的电场、电场强度的叠加三、点电荷周围的电场、电场强度的叠加现在学习的是第4页,共20页任意两条电场线不会在无电荷处相交任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切包括相切)各种点电荷电场线的分布情况。各种点电荷电场线的分布情况。(1)电场线:电场线是画在电场中的一条条有方向的)电场线:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。方向。(2)电场线的基本性质)电场线的基本性质电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向.电场线的疏密反映电场强度的大小电场
6、线的疏密反映电场强度的大小(疏弱密强疏弱密强).静电场中电场线始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无静电场中电场线始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远,它不封闭,也不在无电荷处中断穷远,它不封闭,也不在无电荷处中断.四、电场线四、电场线现在学习的是第5页,共20页(2)匀匀强强电电场场的的电电场场线线:是是一一组组疏疏密密程程度度相相同同(等等间间距距)的的平平行行直直线线.例例如如,两两等等大大、正正对对且且带带等等量量异异种种电电荷荷的的平平行行金金属属板板间间的电场中,除边缘附近外,就是匀强电场的电场中,除边缘附近外,就是匀强电场.常见电场的电场线常见电场的电场线(1)定义:电场中各点场强
7、的大小相等、方向相同的电场就定义:电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场叫匀强电场.五、匀强电场五、匀强电场现在学习的是第6页,共20页常见的几种电场线的分布情况常见的几种电场线的分布情况:孤孤立立点点电电荷荷周围的电场周围的电场等等量量异异种种点点电荷的电场电荷的电场等等量量同同种种点点电荷的电场电荷的电场匀强电场匀强电场点点电电荷荷与与带带电平板电平板现在学习的是第7页,共20页1下面是对点电荷的电场强度公式下面是对点电荷的电场强度公式E=kQ/r2 的的几种不同理解,正确的是几种不同理解,正确的是()A当当r0时,时,E B当当r时,时,E0C某点的场强大小与距离某点的场强
8、大小与距离r成反比成反比D以点电荷以点电荷Q为中心、为中心、r为半径的球面上各处的场为半径的球面上各处的场强相同强相同 B 现在学习的是第8页,共20页2在电场中存在在电场中存在A、B、C、D四点,四点,AB连线和连线和CD连线连线垂直,在垂直,在AB连线和连线和CD连线上各点的电场强度方向相同,连线上各点的电场强度方向相同,下列说法正确的是下列说法正确的是 ()A此电场一定是匀强电场此电场一定是匀强电场 B此电场可能是一个点电荷形成的此电场可能是一个点电荷形成的C此电场可能是两个同种电荷形成的此电场可能是两个同种电荷形成的D此电场可能是两个异种电荷形成的此电场可能是两个异种电荷形成的 D 现
9、在学习的是第9页,共20页3一质量为一质量为m、带电量为、带电量为q的小球用细线系住,线的一端固的小球用细线系住,线的一端固定在定在O点。点。若在空间加上匀强电场,平衡时线与竖直方向若在空间加上匀强电场,平衡时线与竖直方向成成60角。则电场强度的最小值为角。则电场强度的最小值为()ABCDO60解解:O60mg由力的分解可知当电场力垂直于细线时电场力最小由力的分解可知当电场力垂直于细线时电场力最小.B现在学习的是第10页,共20页4、如如图图所所示示,在在光光滑滑绝绝缘缘水水平平面面上上有有两两个个分分别别带带异异种种电电荷荷的的小小球球A和和B,它它们们均均在在水水平平向向右右的的匀匀强强电
10、电场场中中向向右右做做匀匀加加速速运动,且始终保持相运动,且始终保持相对静止。设小球对静止。设小球A的电量为的电量为QA,B小球的电量为小球的电量为QB,则下列判断正确的是:,则下列判断正确的是:()A小球小球A带正电,小球带正电,小球B带负电,且带负电,且QA QBB小球小球A带正电,小球带正电,小球B带负电,且带负电,且QA QBC小球小球A带负电,小球带负电,小球B带正电,且带正电,且QA QBD小球小球A带负电,小球带负电,小球B带正电,且带正电,且QA QB解:解:小球小球A带正电,小球带正电,小球B带负电,带负电,B球受到的电场力球受到的电场力QBE和库仑力均向左,不可能向右做匀加
11、速运动和库仑力均向左,不可能向右做匀加速运动.若小球若小球A带负电,小球带负电,小球B带正电,带正电,QBE-F=mBaF-QAE=mAa(QB-QA)E=(mB+mA)a a0 QAQBDAEB现在学习的是第11页,共20页5空空气气中中的的负负离离子子对对人人的的健健康康极极为为有有益益。人人工工产产生生负负氧氧离离子子的的方方法法最最常常风风的的是是电电晕晕放放电电法法。如如图图所所示示,一一排排针针状状负负极极和和环环形形正正极极之之间间加加上上直直流流高高压压电电,电电压压达达5000V左左右右,使使空空气气发发生生电电离离,从从而而产产生生负负氧氧离离子子(O3-)排排出出,使使空
12、空气气清清新新化化,针针状状负负极极与与环环形形正正极极间间距距为为5mm,且且视视为为匀匀强强电电场场,电电场场强度为强度为E,电场对负氧离子的作用力为,电场对负氧离子的作用力为F,则,则 ()AE=103N/C,F=1.610-16NBE=106N/C,F=1.610-16NCE=103N/C,F=1.610-13NDE=106N/C,F=1.610-13N风扇风扇针状电极针状电极环形环形电极电极高压电源高压电源解:解:由由由由F=Eq=1061.610-19=1.610-13N,D现在学习的是第12页,共20页6.如如图图示示,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
13、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B的的电电量量分分别别为为q1和和q2,分分别别为为30和和45.则则q2/q1为为 ()OA绝缘手柄绝缘手柄B333232D.C.B.A.C解见下页解见下页现在学习的是第13页,共20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
14、衡OA绝缘手柄绝缘手柄1Bl1OA绝缘手柄绝缘手柄Bl2现在学习的是第14页,共20页A BC D7如图所示,在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心如图所示,在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷。现将质量为处放一点电荷。现将质量为m、电荷量为、电荷量为q的小球从半的小球从半圆形管的水平直径端点圆形管的水平直径端点A静止释放,小球沿细管滑到最低静止释放,小球沿细管滑到最低点点B时,对管壁恰好无压力。若小球所带电量很小,时,对管壁恰好无压力。若小球所带电量很小,不影响不影响O点处的点电荷的电场点处的点电荷的电场,则置于圆心处的点电荷在则置于圆心处的点电荷在B点处的电场强度的大小为(点处
15、的电场强度的大小为()ACBOC解见下页解见下页现在学习的是第15页,共20页解:解:ACBOAB,电场力不做功,由机械能守恒定律电场力不做功,由机械能守恒定律在在B点,对管壁恰好无压力,由圆周运动规律点,对管壁恰好无压力,由圆周运动规律现在学习的是第16页,共20页8 如如图图示示,竖竖直直墙墙面面与与水水平平地地面面均均光光滑滑绝绝缘缘,两两个个带带有有同同种种电电荷荷的的小小球球A、B分分别别处处于于竖竖直直墙墙面面和和水水平平地地面面,且且共共处处于于同同一一竖竖直直平平面面内内,若若用用图图示示方方向向的的水水平平推推力力F作作用用于于小小球球B,则则两两球球静静止止于于图图示示位位
16、置置,如如果果将将小小球球B稍稍向向左左推推过过一一些些,两两球球重新平衡时的受力情况与原来相比重新平衡时的受力情况与原来相比 ()A推力推力F将增大将增大B墙面对小球墙面对小球A的弹力减小的弹力减小C地面对小球地面对小球B的弹力减小的弹力减小D两小球之间的距离增大两小球之间的距离增大ABFB D解见下页解见下页现在学习的是第17页,共20页解:解:ABF画出画出A、B受力图如图示,受力图如图示,mAgTNATmBgNB对对A球球由以上两式得:小球由以上两式得:小球B稍向左推过一些,稍向左推过一些,增大,增大,d增大,增大,NA减小,减小,对对A、B系统有:系统有:NA=F NB=mAg+mB
17、g NB不变,不变,F减小减小正确选项为正确选项为B、D现在学习的是第18页,共20页9ab是是长长为为l的的均均匀匀带带电电绝绝缘缘细细杆杆,P1、P2是是位位于于ab所所在在直直线线上上的的两两点点,位位置置如如图图所所示示。ab上上电电荷荷产产生生的的静静电电场场在在P1处处的的场场强强大大小小为为E1,在在P2处处的的场场强强大大小小为为E2。则则 ()A两处的电场方向相反,两处的电场方向相反,E1E2 B两处的电场方向相反,两处的电场方向相反,E1E2 C若若将将绝绝缘缘细细杆杆的的右右边边l/2截截掉掉并并移移走走(左左边边l/2电电量量、位置不变),则位置不变),则P2处的场强大
18、小为处的场强大小为E2-E1 D若若将将绝绝缘缘细细杆杆的的右右边边l/2截截掉掉并并移移走走(左左边边l/2电电量量、位位置置不不变变),则则根根据据题题中中所所给给的的条条件件无无法法求求出出P2处处的的场场强强大大小小B C解见下页解见下页现在学习的是第19页,共20页解:解:由于由于a P1和和P1c段电荷在段电荷在P1处产生的静电场抵消,处产生的静电场抵消,静电场在静电场在P1处的场强大小处的场强大小E1等于等于cb段电荷产生的,段电荷产生的,静电场在静电场在P2处的场强大小处的场强大小E2是整个是整个ab上电荷产生的,上电荷产生的,所以两处的电场方向相反,所以两处的电场方向相反,E1E2,A错错B正确。正确。ab上电荷产生的静电场在上电荷产生的静电场在P2处的场强大小处的场强大小E2等于等于ac段段电荷和电荷和cb段电荷产生的电场的合成,段电荷产生的电场的合成,E2=Eac+Ecb由于对称性:由于对称性:cb段电荷在段电荷在P2处产生的电场大小等于处产生的电场大小等于cb段段电荷在电荷在P1处产生的电场,即处产生的电场,即Ecb=E1若若将将绝绝缘缘细细杆杆的的右右边边l/2截截掉掉并并移移走走,则则ac上上电电荷荷在在P2处处产产生的场强大小为生的场强大小为Eac=E2-Ecb=E2-E1D错错C正确。正确。现在学习的是第20页,共20页