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文檔簡(jiǎn)介
第01講電場(chǎng)力的性質(zhì)
劃重點(diǎn)之高二期中期末復(fù)習(xí)精細(xì)講義
考點(diǎn)1三種起電方式
考點(diǎn)2庫(kù)侖定律的理解和運(yùn)用
考點(diǎn)3電場(chǎng)強(qiáng)度的理解和計(jì)算
考點(diǎn)4電場(chǎng)線的理解及應(yīng)用
考點(diǎn)5靜電防止與利用
■
考點(diǎn)1:三種起電方式
1.摩擦起電
(1)定義:很多物體都會(huì)由于摩擦而帶電,這種方式為摩擦起電.
(2)本質(zhì):當(dāng)兩個(gè)不同物體互相摩擦?xí)r,由于不同物體的原子核對(duì)核外電子的束
縛能力不同,束縛能力強(qiáng)的物體在摩擦過程中得到電子帶負(fù)電,束縛能力弱的物體在摩
擦過程中失去電子帶正電.
2.接觸起電
(1)產(chǎn)生:由于帶電物體所帶的同種電荷之間會(huì)相互排斥,如果和另一個(gè)導(dǎo)體接
觸,帶電體上的部分電荷就會(huì)轉(zhuǎn)移到這個(gè)導(dǎo)體上,使這個(gè)導(dǎo)體也帶上同種電荷.
(2)本質(zhì):自由電荷(電子)在帶電體與導(dǎo)體之間發(fā)生轉(zhuǎn)移.
(1)電荷量分配原則(兩個(gè)完全相同的金屬球)
①帶同種電荷(電荷量分別為。/和02),接觸后平分原來所帶電荷量的總和,
②帶異種電荷(電荷量分別為Q和-Q),接觸后先中和再平分,°:=&=
③接觸起電時(shí),兩個(gè)完全相同的金屬球相互接觸電荷量分配情況簡(jiǎn)單,但不同的物
體接觸后電荷量分配情況復(fù)雜,大多靠實(shí)驗(yàn)才能確定.
3.靜電感應(yīng)與感應(yīng)起電
(1)靜電感應(yīng):把帶電體移近不帶電的導(dǎo)體,導(dǎo)體的電荷分布會(huì)發(fā)生變化的現(xiàn)象.
感應(yīng)起電的對(duì)象一定是金屬導(dǎo)體。
(2)感應(yīng)起電:利用靜電感應(yīng)原理使導(dǎo)體帶電的過程.
(3)規(guī)律:近端感應(yīng)異種電荷,遠(yuǎn)端感應(yīng)同種電荷.
關(guān)于靜電感應(yīng)中導(dǎo)體接地問題,具體有以下幾種情況:
①如圖甲所示,當(dāng)帶正電的帶電體C靠近不帶電的導(dǎo)體/、2時(shí),如果導(dǎo)體不接地,
由于靜電感應(yīng)現(xiàn)象,靠近C的/帶負(fù)電,遠(yuǎn)離C的8帶等量的正電.
②如圖乙所示,當(dāng)2接地時(shí),在導(dǎo)線的連接下,導(dǎo)體/、8和大地組成了一個(gè)大
導(dǎo)體,這時(shí)近端為/,而遠(yuǎn)端為大地由于靜電感應(yīng),/帶負(fù)電,而8原來感應(yīng)出的正電
荷被從大地流來的負(fù)電荷(即電子,這里要注意,并非正電荷流入了大地)中和了.
③如圖丙所示,如果是/接地,導(dǎo)體/、8和大地還是組成一個(gè)大導(dǎo)體.新的導(dǎo)體
仍然是/離帶電體C最近,大地離。最遠(yuǎn).由于靜電感應(yīng),/仍然帶負(fù)電.
④如果②③兩種情況不是接地,而是改為用手觸摸/或3,則結(jié)果相同.
【典例1]塑料板甲和有機(jī)玻璃板乙都有絕緣手柄,相互摩擦之后能夠帶上等量的異種
電荷。驗(yàn)電器最上邊是空心金屬球,甲和乙能夠被放進(jìn)空心金屬球內(nèi)。某同學(xué)把互相摩
擦過的甲和乙伸入球內(nèi),甲、乙不接觸且都不與金屬球接觸,若該同學(xué)希望驗(yàn)電器箔片
出現(xiàn)張開、閉合、再?gòu)堥_的現(xiàn)象,以下哪種操作能夠幫他把希望變成現(xiàn)實(shí)()
A.僅甲或者乙伸入球內(nèi)B.甲、乙先后伸入球內(nèi)
C.甲、乙同時(shí)伸入球內(nèi),然后甲或乙撤出D.甲、乙先后伸入球內(nèi),然后甲或
乙撤出
【答案】D
【詳解】A.僅甲或者乙伸入球內(nèi)后,由于靜電感應(yīng),驗(yàn)電器箔片一直張開,故A錯(cuò)誤;
B.甲、乙先后伸入球內(nèi),驗(yàn)電器箔片先張開、后閉合,故B錯(cuò)誤;
C.甲、乙同時(shí)伸入球內(nèi),感應(yīng)電荷為零,驗(yàn)電器箔片不動(dòng),甲撤出后箔片張開,故C
錯(cuò)誤;
D.甲、乙先后伸入球內(nèi),驗(yàn)電器箔片先張開再閉合,乙撤出后箔片又張開,故D正確。
故選D。
【典例2】已知電子的電荷量為e=-1.60x10T9&A、B兩個(gè)完全相同的金屬小球分
別帶有電荷量為QA=+3.2x10-9&QB=+L6X10-9C,讓兩個(gè)小球接觸,在接觸過
程中()
A.球B向球力轉(zhuǎn)移了2.5x109個(gè)電子B.球B向球力轉(zhuǎn)移了5x109個(gè)電子
C.球a向球B轉(zhuǎn)移了2.5x109個(gè)電子D.球2向球B轉(zhuǎn)移了5x個(gè)電子
【答案】B
【詳解】?jī)尚∏蚪佑|過程中,電量先中和,后平分,接觸后小球的帶電量為
Q==+2.4x10-9C
可知球B向球力轉(zhuǎn)移的電子數(shù)量為
n=生處=5x1。9個(gè)
同
故選B。
【典例3】如圖所示,不帶電的枕形導(dǎo)體的/、2兩端各連有一對(duì)金箔,當(dāng)帶正電小球
C靠近A端時(shí)()
A./端聚集負(fù)電荷,/端的金箔張開
B.8端聚集負(fù)電荷,B端的金箔張開
C.用手觸摸枕形導(dǎo)體后,移走C,導(dǎo)體帶上正電荷
D.用手觸摸枕形導(dǎo)體后,移走C,導(dǎo)體依然不帶電
【答案】A
【詳解】AB.當(dāng)枕形導(dǎo)體的/端靠近一帶正電導(dǎo)體C時(shí),由于靜電感應(yīng),4端感應(yīng)帶
負(fù)電,2端因?yàn)槭ゲ糠蛛娮佣鴰д?,所?端金箔和8端金箔都張開,故A正確,
B錯(cuò)誤;
CD.用手觸摸枕形導(dǎo)體后,大地上電子跑到導(dǎo)體上,移走C,枕形導(dǎo)體帶負(fù)電,故CD
錯(cuò)誤。
故選Ao
【典例4】用金屬箔做成一個(gè)不帶電的圓環(huán),放在干燥的絕緣桌面上。小明同學(xué)用絕緣
材料做的筆套與頭發(fā)摩擦后,將筆套自上向下慢慢靠近圓環(huán),當(dāng)距離約為0.5cm時(shí)圓環(huán)
被吸引到筆套上,如圖所示。對(duì)上述現(xiàn)象的判斷與分析,下列說法不正確的是()
A.摩擦使筆套帶電
B.筆套靠近圓環(huán)時(shí),圓環(huán)上、下部感應(yīng)出異號(hào)電荷
C.筆套碰到圓環(huán)后,筆套所帶的電荷立刻被全部中和
D.圓環(huán)被吸引到筆套的過程中,圓環(huán)所受靜電力的合力大于圓環(huán)的重力
【答案】C
【詳解】A.筆套與頭發(fā)摩擦后,摩擦使筆套帶電,故A正確,不符合題意;
B.帶電的筆套靠近圓環(huán)時(shí),圓環(huán)上端感應(yīng)出與筆套異號(hào)電荷,則下端感應(yīng)電荷與筆套
同號(hào),故B正確,不符合題意;
C.圓環(huán)中的總電荷為零,不能中和筆套所帶電荷,筆套碰到圓環(huán)后,筆套和圓環(huán)將帶
同種電荷,故C錯(cuò)誤,符合題意;
D.當(dāng)圓環(huán)被吸引到筆套上,是因?yàn)閳A環(huán)所受靜電力的合力大于圓環(huán)的重力,產(chǎn)生了加
速度,故D正確,不符合題意。
故選Co
【典例5]絕緣泡沫板上安裝有一絕緣支架,支架一端通過絲線懸吊著一個(gè)金屬球?,F(xiàn)
通過接觸使金屬球帶上一定量的負(fù)電,然后在小球下方(帶上絕緣手套)不斷疊放原本
不帶電的金屬硬幣,硬幣始終未和小球接觸,則下列說法正確的是()
A.絲線上的拉力保持不變
B.絲線上的拉力會(huì)不斷減小
C.最上方的硬幣會(huì)帶正電
D.用不帶絕緣手套的手觸摸硬幣,上方硬幣所帶電荷會(huì)消失
【答案】C
【詳解】ABC.根據(jù)感應(yīng)起電原理可知,最上方的硬幣會(huì)帶正電,硬幣與小球相互吸引,
絲線拉力變大,故AB錯(cuò)誤,C正確;
D.用不帶絕緣手套的手觸摸硬幣,最上方硬幣的始終帶正電,故D錯(cuò)誤。
故選C。
田劈點(diǎn)卻折心
考點(diǎn)2:庫(kù)侖定律的理解和運(yùn)用
1.元電荷、點(diǎn)電荷
(1)元電荷:指最小的電荷量e=1.60xl()-i9c,所有帶電體的電荷量都是元電荷的
整數(shù)倍.
(2)點(diǎn)電荷:代表帶電體的有一定電荷量的點(diǎn),忽略帶電體的大小和形狀的理想化
模型.
2.電荷守恒定律
內(nèi)容:電荷既不會(huì)創(chuàng)生,也不會(huì)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;在轉(zhuǎn)移過程中,電荷的總量保持不變.
3.庫(kù)侖定律
(1)內(nèi)容:真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,
與它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上.
(2)表達(dá)式:F=kW,式中4=9.0x109N.m2/C2,叫做靜電力常量.
(3)適用條件:真空中的點(diǎn)電荷(庫(kù)侖定律適用于真空環(huán)境,干燥空氣中也基本適
用;適用于靜止的點(diǎn)電荷,低速運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)電荷也基本適用).
①在空氣中,兩個(gè)點(diǎn)電荷的作用力近似等于真空中的情況,可以直接應(yīng)用公式;
②當(dāng)兩個(gè)帶電體的間距遠(yuǎn)大于本身的大小時(shí),可以把帶電體看成點(diǎn)電荷.
(4)庫(kù)侖力的方向:由相互作用的兩個(gè)帶電體決定,且同種電荷相互排斥,異種電荷
相互吸引.
①對(duì)于兩個(gè)均勻帶電絕緣球體,可以將其視為電荷集中于球心的點(diǎn)電荷,r為兩球
心之間的距離.
②對(duì)于兩個(gè)半徑較大的帶電金屬球,要考慮其表面電荷的分布狀況.例如兩球球心
間距離為3r,不是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于r,不能把兩球當(dāng)成點(diǎn)電荷處理.
③不能根據(jù)公式錯(cuò)誤地推論:當(dāng)r-0時(shí),F(xiàn)—s.其實(shí),在這樣的條件下,兩個(gè)帶電
體已經(jīng)不能再看成點(diǎn)電荷了.
④在用庫(kù)侖定律公式進(jìn)行計(jì)算時(shí),無論是正電荷還是負(fù)電荷,均代入電量的絕對(duì)值
計(jì)算庫(kù)侖力的大小.
⑤兩個(gè)點(diǎn)電荷間相互作用的庫(kù)侖力滿足牛頓第三定律,大小相等、方向相反.
⑥庫(kù)侖力存在極大值,由公式尸=4華可以看出,在兩帶電體的間距及電量之和
一定的條件下,當(dāng)初=夕2時(shí),尸最大.
4.庫(kù)侖力的疊加
(1)兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力不會(huì)因第三個(gè)點(diǎn)電荷的存在而改變.
4位
B9
(2)兩個(gè)或者兩個(gè)以上點(diǎn)電荷對(duì)某一個(gè)點(diǎn)電荷的作用力等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對(duì)其作
用力的矢量和,如圖所示.
5.”三個(gè)自由點(diǎn)電荷平衡”的問題
每個(gè)點(diǎn)電荷受到另外兩個(gè)點(diǎn)電荷的合力為零或每個(gè)點(diǎn)電荷處于另外
平衡條件
兩個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為零的位置
兩同夾異??三點(diǎn)共線
平衡規(guī)律/平衡'
▲規(guī)律
兩大夾小??近小遠(yuǎn)大
6.庫(kù)侖力作用下的平衡問題和動(dòng)力學(xué)問題
庫(kù)侖力作用下平衡問題的分析方法與純力學(xué)平衡問題的分析方
法是相同的,只是在原來受力的基礎(chǔ)上多了電場(chǎng)力.具體步驟如下:
解決庫(kù)侖力作用
可以根據(jù)問題需要,選擇"整體法"或"隔離法"
下平衡問題的方
法步臊多了電場(chǎng)力(尸=誓或尸=勺£)
廣合=0或q=0、弓=0
——*rQ-~~~>
解決與電場(chǎng)力有選擇研究對(duì)象受力分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)列方程求解
關(guān)的動(dòng)力學(xué)問題單一帶電體或?基本粒子沒有平衡狀態(tài)-―*合外力為0
多帶電體系統(tǒng)明確指出或
的一般思路:
暗示不計(jì)重力非平衡狀態(tài)一一牛頓第二定律
?油滴,小球,塵F=ma
埃一般計(jì)重力
哈?明嬲酸^
【典例6】對(duì)于庫(kù)侖定律,下列說法中正確的是()
A.凡計(jì)算兩個(gè)電荷間的作用力,都可以使用公式F=
B.相互作用的兩個(gè)點(diǎn)電荷,不論它們的電荷量是否相等,它們之間相互作用的庫(kù)侖
力大小一定相等
C.由昨k歲可知,兩個(gè)帶電小球距離非常近時(shí),庫(kù)侖力變得無窮大
D.若兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量各減為原來的一半,彼此間的距離減半,則它們之間的庫(kù)
侖力大小減為原來的二分之一
【答案】B
【詳解】A.公式尸=k警適用于真空中的點(diǎn)電荷,當(dāng)兩電荷之間的距離較小時(shí),電荷
不能夠看為點(diǎn)電荷,此時(shí)公式不成立,故A錯(cuò)誤;
B.兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的庫(kù)侖力是一對(duì)相互作用力,則不論它們的電荷量是否相等,它們
之間相互作用的庫(kù)侖力大小一定相等,故B正確;
C.公式尸=左翠^適用于真空中的點(diǎn)電荷,當(dāng)兩電荷之間的距離較小時(shí),電荷不能夠看
為點(diǎn)電荷,此時(shí)公式不成立,即兩個(gè)帶電小球距離非常近時(shí),不能夠認(rèn)為庫(kù)侖力變得無
窮大,故c錯(cuò)誤;
D.根據(jù)庫(kù)侖定律有
可知,若兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量各減為原來的一半,彼此間的距離減半,則它們之間的庫(kù)
侖力大小不變,故D錯(cuò)誤。
故選B。
【典例7】?jī)蓚€(gè)完全相同的金屬小球A、B帶電量均為+。(均可看作點(diǎn)電荷),分別固
定在間距為r的兩處時(shí),兩球間靜電力的大小為凡現(xiàn)讓另一帶電量為的相同的金
屬小球C先后與A,B接觸,再將A、B間的距離變?yōu)樵瓉淼乃?,之后移走C,此時(shí)A、
B()
.5L9Q
A.一FBC.-FD.-F
16-河48
【答案】B
【詳解】根據(jù)庫(kù)侖定律可得
尸=喈=4
金屬小球C與A接觸,再分開,A、C帶電荷量均為
1
Q+(-2^)_Q
QA=Qc24
金屬小球C與B接觸,再分開,B、C帶電荷量均為
1
,Q+.Q5Q
QB=Qc=2-8
所以A、B間靜電力的大小為
15
QQ5
QAQBA,4'85kQ2
72"r128r28
2)
故選Bo
【典例8】如圖所示,半徑均為『的兩個(gè)金屬球,其球心相距為3%現(xiàn)使兩球帶上等量
的同種電荷,電荷量都為g,設(shè)靜電力常量為仇則對(duì)兩球間的靜電力廠的判斷正確的
D
C箓<F<*-尸有
【答案】D
【詳解】帶同種電荷的兩金屬球,由于同種電荷相互排斥,所帶電量集中在兩球的外側(cè),
兩帶電金屬球等效的點(diǎn)電荷間距離大于3r,故由庫(kù)侖定律可知,庫(kù)侖力一定小于距離是
3r時(shí)的庫(kù)侖力,即
q2
F<fc9-r42-
故選D。
【典例9】如圖所示,光滑絕緣圓弧形軌道豎直放置。質(zhì)量均為帶電量均為+q的A、
B兩小球分別處于圓心等高處和圓弧最低點(diǎn)。B球受到水平向左外力F的作用,使A、B
均處于靜止?fàn)顟B(tài)。由于A球緩慢漏電,導(dǎo)致其高度緩慢降低,B球仍保持靜止?fàn)顟B(tài)。A
球下降過程中,下列說法正確的有()
A.A、B兩球之間的電場(chǎng)力變大B.A球所受的支持力大小不變
C.B球所受外力尸不變D.B球所受的支持力變大
【答案】B
【詳解】AB.A球下降過程中,對(duì)A球進(jìn)行受力分析,如圖所示
Mg
根據(jù)相似三角形可得
Mg_NA_FAB
丁一R-M
由于R不變,Mg不變,AB距離減小,則A、B兩球之間的電場(chǎng)力變小,A球所受的支
持力大小不變,故A錯(cuò)誤,B正確;
CD.在A球下降過程中,以A、B為整體,設(shè)A球所受的支持力與豎直方向的夾角為
仇根據(jù)受力平衡可得
F=NAsin0,NB+/VAcos0=2Mg
由于NA大小不變,8逐漸減小,則B球所受外力產(chǎn)逐漸減小,B球所受的支持力逐漸減
小,故CD錯(cuò)誤。
故選B。
【典例10]如圖,真空中有三個(gè)點(diǎn)電荷固定在同一直線上,電荷量分別為Q1、和Q3,P
點(diǎn)和三個(gè)點(diǎn)電荷的連線與點(diǎn)電荷所在直線的夾角分別為60。、90。、和30。。若位于P點(diǎn)
的某負(fù)點(diǎn)電荷在這三個(gè)電荷的靜電力作用下平衡,q>0,則三個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量可能
為()
P
,;'、
/:、'、、、
1I、、
;\、、、
/:'、'、、
/?、、、
,560。.30。,、、、、、、
2.。22
A.Qi-2q,Q2-V3q,Q3-2^3qB.-2q,Q2-V2q,Q3-
C.Q1=-2q,Q2=V3q,Q3=-2A/3QD.Qr=2q,Q2=-V2Q,Q3=2^3q
【答案】C
【詳解】AB.負(fù)點(diǎn)電荷在P點(diǎn)能平衡,說明這三個(gè)電荷在P點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)為零,若三個(gè)點(diǎn)電
荷均為正或均為負(fù),則根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加法則可知,P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不可能為零,故AB
錯(cuò)誤;
CD.設(shè)Qi、Q2間的距離為%則根據(jù)幾何關(guān)系可得
PQi-2r,PQ2—V3r,PQ3-2V3r
若在P點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為零,則<?2產(chǎn)生的電場(chǎng)應(yīng)與Ql、<23產(chǎn)生的合電場(chǎng)大小相等、方向
相反,則Qi、Q3為同種電荷,Q2與Q1、<23電性不同,根據(jù)矢量三角形與幾何三角形相
似,如圖所示
p
222
則由
kQikQzkQ3
(2r)2(V3r)2(2V3r)2
可得數(shù)值大小關(guān)系
Qi_Q2_Q3
2-V3-2V3
故C正確,D錯(cuò)誤。
故選Co
【典例H】如圖,在真空中用兩根同樣長(zhǎng)的絕緣細(xì)線,把兩個(gè)帶同種電荷的可視為質(zhì)
點(diǎn)的小球A、B懸掛在一點(diǎn)。兩小球的質(zhì)量分別為加小mB,帶電量不相等,兩球所受
靜電力分別為此、FBO兩小球靜止時(shí),細(xì)線與豎直方向的偏角相等。則()
A.mA>mB
B.mA<mB
C.FA=FB
D.FA>FB
【答案】C
【詳解】CD.根據(jù)庫(kù)侖定律,兩小球之間的靜電力為
LLJQAQB
FA=FB=
故D錯(cuò)誤,C正確;
AB.分別對(duì)兩小球受力分析,都受三個(gè)力:重力、拉力和靜電力,則
「F靜
G=mq=------
tana
又兩小球細(xì)線與豎直方向的偏角a相等,結(jié)合CD選項(xiàng),可知
mA=mB
故AB錯(cuò)誤。
故選Co
【典例12](多選)如圖所示,在光滑絕緣水平地面上沿一直線有三個(gè)帶電小球A、B、
C(可視為質(zhì)點(diǎn)),質(zhì)量均為加。A、B兩球均帶正電,電荷量分別為%和q,A、B之
間距離為乙B、C之間距離為2£,為保證三球間距不發(fā)生變化,將一水平向右的恒力
下作用于C球,使三球一起向右勻加速直線運(yùn)動(dòng),已知靜電力常量為總則()
ABC
,,,,Q
ZZZ//////////////////
A.C球帶正電B.C球帶負(fù)電
C.恒力廠的大小為60ksD.c球電荷量的大小為72q
【答案】BD
【詳解】AB.三球一起向右勻加速直線運(yùn)動(dòng),可知A、B球受到的庫(kù)侖力水平向右,
則C球帶負(fù)電,故A錯(cuò)誤,B正確;
D.對(duì)A球,根據(jù)牛頓第二定律
對(duì)B球,根據(jù)牛頓第二定律
,Q-Qc,,3q?q_
k.------T+k.----——TflCL
3)2L2
解得
Qc=72q,
故D正確;
C.以三個(gè)小球?yàn)檎w,根據(jù)牛頓第二定律
F=3ma=63k/
故C錯(cuò)誤。
故選BDo
考點(diǎn)3:電場(chǎng)強(qiáng)度的理解和計(jì)算
1.電場(chǎng)
(1)定義:存在于電荷周圍,能傳遞電荷間相互作用的一種特殊物質(zhì).
(2)基本性質(zhì):對(duì)放入其中的電荷有力的作用.
2.電場(chǎng)強(qiáng)度
(1)定義:放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力/與它的電荷量g的比值.
(2)定義式:£=£單位:N/C或V/m.
q
(3)矢量性:規(guī)定正電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受電場(chǎng)力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向.
3.三個(gè)場(chǎng)強(qiáng)公式的比較
表達(dá)式比較E=~E=gE=~
qd
真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)勻強(qiáng)電場(chǎng)中E與。的關(guān)
公式意義電場(chǎng)強(qiáng)度定義式
度決定式系式
適用條件一切電場(chǎng)①真空;②點(diǎn)電荷勻強(qiáng)電場(chǎng)
由場(chǎng)源電荷。和場(chǎng)源電
由電場(chǎng)本身決定,與檢由電場(chǎng)本身決定,d為兩
決定因素荷到該點(diǎn)的距離r共同
驗(yàn)電荷q無關(guān)點(diǎn)沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離
決定
4.電場(chǎng)的疊加
(1)疊加原理:多個(gè)電荷在空間某處產(chǎn)生的電場(chǎng)為各電荷在該處所產(chǎn)生的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的
矢量和.
(2)運(yùn)算法則:平行四邊形定則,如圖所示.
求電場(chǎng)強(qiáng)度的特殊方法
一利用帶電體電荷分布具有對(duì)稱性,或帶電體產(chǎn)生的電場(chǎng)具有對(duì)稱性的
對(duì)稱法
特點(diǎn)求合場(chǎng)強(qiáng)的方法。一般選合場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn),先利用點(diǎn)電荷在該點(diǎn)
的場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算公式E=kg求出點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng),再利用合場(chǎng)強(qiáng)為零確定不
規(guī)則平面或?qū)w在該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),然后即可通過對(duì)稱的方法找到所求位
置的場(chǎng)強(qiáng)。
對(duì)于殘缺不全的球體或規(guī)則物體,可以先補(bǔ)上原來模型中的同種電
荷,補(bǔ)上的量要滿足題干要求,然后再補(bǔ)上等量的異種電荷,保證正
補(bǔ)償法
負(fù)電荷相互抵消,對(duì)原模型沒有產(chǎn)生影響。計(jì)算時(shí)即可把等量同種電
荷先計(jì)算,再把補(bǔ)上的異種電荷單獨(dú)計(jì)算。
物理中體現(xiàn)極限思維的常用方法有極限法。極限法是把某個(gè)物理量推
向極端,從而做出科學(xué)的推理分析,給出判斷或?qū)С鲆话憬Y(jié)論.極限
極限法
思維法在進(jìn)行某些物理過程分析時(shí),具有獨(dú)特作用,使問題化難為易,
化繁為易,收到事半功倍的效果
可將帶電圓環(huán)、帶電平面等分成許多微元電荷,每個(gè)微元電荷可看成
微元法
點(diǎn)電荷,再利用公式和電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理求出合電場(chǎng)強(qiáng)度
【典例13】對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的理解,以下說法正確的是()
A.若移走電場(chǎng)中P點(diǎn)的試探電荷,則尸點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)?
B.勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度處處相同,所以任何電荷在勻強(qiáng)電場(chǎng)中受力都相同
C.電場(chǎng)強(qiáng)度公式表明,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與試探電荷的電荷量q成反比,若q
減半,則該處的電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍
D.點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式石=與表明,點(diǎn)電荷周圍某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,與該點(diǎn)到
場(chǎng)源電荷距離r的二次方成反比,在廠減半的位置上,電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)椋?處的4倍
【答案】D
【詳解】A.電場(chǎng)強(qiáng)度由電場(chǎng)本身決定,與放不放試探電荷無關(guān),在電場(chǎng)中的尸點(diǎn)不放
試探電荷,尸點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零,故A錯(cuò)誤;
B.電荷在電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力尸=qE,電荷電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力與外£有關(guān),勻強(qiáng)電場(chǎng)
中的電場(chǎng)強(qiáng)度處處相同,電荷的電荷量g不同,電荷在其中受力不同,故B錯(cuò)誤;
c.公式E=£是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式,電場(chǎng)強(qiáng)度由電場(chǎng)本身決定,電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
q
的大小與試探電荷所帶的電荷量大小無關(guān),故C錯(cuò)誤;
D.公式E=k冬是真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的決定式,則點(diǎn)電荷周圍某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,
VL
與該點(diǎn)到場(chǎng)源電荷距離,的二次方成反比,在r減半的位置上,電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?
倍,故D正確。
故選D。
【典例14】直角坐標(biāo)系xQy中,M、N兩點(diǎn)位于x軸上,G、77兩點(diǎn)坐標(biāo)如圖。M、N
兩點(diǎn)各固定在一負(fù)點(diǎn)電荷,一電量為0的正點(diǎn)電荷置于。點(diǎn)時(shí),G點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度恰
好為零,靜電力常量用后表示,若將該正點(diǎn)電荷移動(dòng)到G點(diǎn),則〃點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小和
方向分別為()
y
H(0,a)
G(0,~a)
A.箏,沿y軸負(fù)向駕,沿x軸正向
C.睪,沿y軸正向等,沿?zé)o軸正向
【答案】A
【詳解】正點(diǎn)電荷置于。點(diǎn)時(shí),G點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零,則作為對(duì)稱點(diǎn)的〃點(diǎn)處
的電場(chǎng)強(qiáng)度也為零,正點(diǎn)電荷在〃點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小
口kQ
前
方向沿》軸正向。由于〃點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,則兩個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷在〃點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)大小
kQ
E2=E=—
r出
方向沿y軸負(fù)向。當(dāng)正點(diǎn)電荷移到G點(diǎn)后,正點(diǎn)電荷在"點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小
kQ_kQ_Er
3-^7-才-彳
方向沿V軸正向,兩個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷在〃點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)大小為52,方向沿y軸負(fù)向,因此8
點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為
方向沿y軸負(fù)向。故選A。
【典例15]如圖所示,在正方形的四個(gè)頂點(diǎn)/BCD固定四個(gè)電荷量大小相等的點(diǎn)電荷,
K、L、M、N分別為正方形四條邊的中點(diǎn),O為正方形的中心。己知/點(diǎn)處的點(diǎn)電荷為
正電荷,c處場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于3C向右,K點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向沿K8方向指向8點(diǎn),下列判
斷正確的是()
Af--------?-------大B
/O'\
、\:
D<------6--------------------C
M
A.8點(diǎn)處的點(diǎn)電荷是正電荷
B.。點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零
C.N點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向垂直于邊向左
D.K、工兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)之比為(5代+1):2
【答案】D
【詳解】A.工處場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于5c向右,可知。點(diǎn)的點(diǎn)電荷為正電荷,由K點(diǎn)的場(chǎng)
強(qiáng)方向沿面方向指向8點(diǎn),可知C點(diǎn)的點(diǎn)電荷為負(fù)電荷,8點(diǎn)的點(diǎn)電荷也為負(fù)電荷,
故A錯(cuò)誤;
M
B.。點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度指向工點(diǎn),不為零,故B錯(cuò)誤;
C.N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)垂直于4。向右,故C錯(cuò)誤;
D.設(shè)長(zhǎng)為2/,貝?。?/p>
?_2kq
E1=---X-COS(Z
L5Z2
2kq2kq
^=^C0S/?+-F
其中
3ss=奈,cosa=奈
可得
EK_5y/5+1
瓦二—2一
故D正確。
故選D。
【典例16]均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場(chǎng)等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電
場(chǎng)。如圖所示,在半球面上均勻分布正電荷,總電荷量為q,球面半徑為凡CD為
通過半球頂點(diǎn)與球心。的軸線,在軸線上有M、N兩點(diǎn),0M=ON=2R。已知〃?點(diǎn)
)
kq
B.4產(chǎn)
C.駕—2ED.*E
2R2
【答案】A
【詳解】在半球面右側(cè)填補(bǔ)一個(gè)與N2完全相同的半球面,則這個(gè)球殼在“、N兩
點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度相等,均為
口,2qkq
埒=人謝=正
由于半球面在M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E,則右側(cè)填補(bǔ)的半球面在“點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度
為
kq
E1^E0-E=—^-E
根據(jù)對(duì)稱性可知,半球面在N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小與右側(cè)填補(bǔ)的半球面在河點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)
強(qiáng)大小相等,即N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為
kq
E2=E1=-T—E
212R2
故選Ao
【典例17】半徑為R的絕緣細(xì)圓環(huán)固定在圖示位置,圓心位于。點(diǎn),環(huán)上均勻分布著
電量為。的正電荷。點(diǎn)/、B、C將圓環(huán)三等分,取走/、8處兩段弧長(zhǎng)均為AL的小圓
弧上的電荷。將一點(diǎn)電荷q置于。C延長(zhǎng)線上距。點(diǎn)為2R的。點(diǎn),。點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度剛好
為零。圓環(huán)上剩余電荷分布不變,《為()
C.正電荷,q="空D.負(fù)電荷,q=空雙空
TVRTVR
【答案】A
【詳解】取走4、8處兩段弧長(zhǎng)均為AL的小圓弧上的電荷,根據(jù)對(duì)稱性可知,圓環(huán)在。
點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為與A在同一直徑上的4和與B在同一直徑上的瓦產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度
的矢量和,如圖所示:
因?yàn)閮啥位¢L(zhǎng)非常小,故可看成點(diǎn)電荷,則有
QAL
QXL
…誓=k2兀7?3
由圖可知,兩場(chǎng)強(qiáng)的夾角為120。,則兩者的合場(chǎng)強(qiáng)為
根據(jù)O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為0,則放在。點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶負(fù)電,大小為
根據(jù)
q
…,■兩
聯(lián)立解得
2QAL
故選Ao
【典例18]如圖所示,一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為。的正電荷,在垂直
于圓盤且過圓心c的軸線上有。、b、d三個(gè)點(diǎn),〃和6、b和c、c和d間的距離均為R,
在。點(diǎn)處有一電荷量為q(q>0)的固定點(diǎn)電荷。已知6點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為£嚶“為靜電
力常量),方向由6指向a,則1點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為()
氏E嘿
C-筆D.E=k登
【答案】B
【詳解】依題意,b點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為
可知圓盤在b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為
kq2kq
E盤b-R2+9R2
由對(duì)稱性可知圓盤在b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和在d點(diǎn)大小相等方向相反,再根據(jù)電場(chǎng)疊加原理,
可得出"點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為
kq4kq
%=E盤d+荻=泰
故選Bo
【典例19]如圖所示,在范圍足夠大、方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,用絕緣細(xì)線懸掛
一個(gè)質(zhì)量為加、電荷量為。的帶負(fù)電小球,小球處于靜止?fàn)顟B(tài),細(xì)線與豎直方向的夾
角為30?!,F(xiàn)使電場(chǎng)在豎直面內(nèi)沿逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)90。,同時(shí)改變電場(chǎng)的強(qiáng)弱,以保證
小球位置始終保持不變。已知重力加速度為g。下列關(guān)于旋轉(zhuǎn)過程中電場(chǎng)強(qiáng)度方向和大
小的說法正確的是()
A.當(dāng)電場(chǎng)方向豎直向下時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度最小,最小值Emm=詈
B.當(dāng)電場(chǎng)方向轉(zhuǎn)過30。角時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度最小,最小值Emm=鬻
C.當(dāng)電場(chǎng)方向轉(zhuǎn)過60。角時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度最小,最小值Emin=等
D.當(dāng)電場(chǎng)方向沿水平方向時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度最大,最大值Emax=粵
【答案】B
【詳解】使電場(chǎng)在豎直面內(nèi)沿逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)90。,由于小球帶負(fù)電,所以小球所受電
場(chǎng)力從水平向右逆時(shí)針變?yōu)樨Q直向上,以小球?yàn)閷?duì)象,根據(jù)三角形定則可知小球的受力
如圖所示
3l
mg
由圖可知,當(dāng)電場(chǎng)方向轉(zhuǎn)過30。角時(shí),電場(chǎng)力最小,電場(chǎng)強(qiáng)度最小,此時(shí)有
QEmm=mgsin30°
解得
_弛
-的
由圖可知,電場(chǎng)方向沿豎直方向時(shí),電場(chǎng)力最大,電場(chǎng)強(qiáng)度最大,此時(shí)有
QEmax=佻
解得
=mg
,max—Q
故選B。
【典例20]如圖,水平面上有一水平均勻帶電圓環(huán),帶電量為+。,其圓心為。點(diǎn)。有
一帶電量分質(zhì)量為〃,的小球,在電場(chǎng)力和重力作用下恰能靜止在。點(diǎn)正下方的P點(diǎn)。
OP間距為乙P與圓環(huán)邊緣上任一點(diǎn)的連線與尸O間的夾角為心靜電力常量為左,則
帶電圓環(huán)在尸點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小為()
Qcos3dCmgcosODmgcos20
A.k卷B.k
L2?q,q
【答案】B
【詳解】AB.如圖所示
選取圓環(huán)上某一小微元,所帶電荷量為該微元在尸點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為
△Qcos20
-=k
rNLL2
A
COS0
由于整個(gè)圓環(huán)上所有帶電微元在尸點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)在水平方向的合場(chǎng)強(qiáng)為零,故帶電圓環(huán)在尸
點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小為
△QCOS20QCOS30
£*合=£%=£Ecos8=£/c------)-----cos。=k-----——
LiLJ
故A錯(cuò)誤,B正確;
CD.小球恰能靜止在尸點(diǎn),根據(jù)平衡條件可得
E合q=mg
解得
即帶電圓環(huán)在尸點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小為強(qiáng),故CD錯(cuò)誤。
q
故選B。
國(guó).蜀藏凰前E
考點(diǎn)4:電場(chǎng)線的理解及應(yīng)用
1.電場(chǎng)線的特征
(1)電場(chǎng)線是假想的,實(shí)際電場(chǎng)中不存在。
(2)電場(chǎng)線起始于正電荷(或無限遠(yuǎn)),終止于無限遠(yuǎn)(或負(fù)電荷)。靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線不
閉合。
(3)電場(chǎng)線不相交,也不相切。
(4)電場(chǎng)線的疏密程度反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱,在同一電場(chǎng)里,電場(chǎng)線越密的地方場(chǎng)強(qiáng)越大.
(5)電場(chǎng)線不表示電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡。
(6)電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向.
(7)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低.
(8)電場(chǎng)線和等勢(shì)面在相交處互相垂直.
2.幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布特點(diǎn)
甲乙丙丁戊己
孤立點(diǎn)電荷的電場(chǎng)(如圖甲、乙所示)
①正(負(fù))點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線呈空間球?qū)ΨQ分布指向外(內(nèi))部;
②離點(diǎn)電荷越近,電場(chǎng)線越密(場(chǎng)強(qiáng)越大);
③以點(diǎn)電荷為球心作一球面,則電場(chǎng)線處處與球面垂直,在此球面上場(chǎng)強(qiáng)大小相等,
但方向不同.
3.兩種等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng)
比較等量異種點(diǎn)電荷等量正點(diǎn)電荷
電場(chǎng)線分布圖
沿連線先變小后變大
電荷連線上的電場(chǎng)強(qiáng)度
O點(diǎn)最小,但不為零。點(diǎn)最小,向外先變大后變小
中垂線上的電場(chǎng)強(qiáng)度。點(diǎn)最大,向外逐漸減小。點(diǎn)最小,向外先變大后變小
關(guān)于。點(diǎn)對(duì)稱位置的電/與4、B與B'、C與C
場(chǎng)強(qiáng)度等大同向等大反向
4.等量同種點(diǎn)電荷中垂線上場(chǎng)強(qiáng)的最大值位置
真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷,電荷量均為-q(^>0),固定于相距為27?的尸1、4兩點(diǎn),。是
尸1尸2連線的中點(diǎn),M點(diǎn)在尸1尸2連線的中垂線上,距離。點(diǎn)為,,已知靜電力常量為上,
求尸1尸2中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值位置?最大值為多少?
設(shè)Pi處的點(diǎn)電荷在PB中垂線上某點(diǎn)/處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)與豎直向下的夾角為仇則
根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理可知,A點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為
E=k當(dāng)sin?Ocos。=左當(dāng)(1-cos?3)cos3
令z=cos夕(0<^<1),即
E=k當(dāng)
r
對(duì)E求導(dǎo)可得
E'=k^-k^e
rr
可知當(dāng)£'=0時(shí),即,=1一(cos。=J),E有最大值,且最大值為
33
£一。
9r2
再根據(jù)幾何關(guān)系可知A點(diǎn)到。點(diǎn)的距離為
V2
y=----r
2
5.電場(chǎng)線的應(yīng)用
正電荷的受力方向和電場(chǎng)線在該點(diǎn)切線
判斷電場(chǎng)力的方向方向相同,負(fù)電荷的受力方向和電場(chǎng)線
______在該點(diǎn)切線方向相反_________
電場(chǎng)線密處電場(chǎng)強(qiáng)度大,電場(chǎng)線疏處電
判斷電場(chǎng)強(qiáng)度大小*場(chǎng)強(qiáng)度小,進(jìn)而可判斷電荷受力大小和
電場(chǎng)線______5口速度的大/」^____________
的應(yīng)用電場(chǎng)越強(qiáng)的地方,等差等勢(shì)面越密集;
判斷等勢(shì)面的疏密
電場(chǎng)越弱的地方,等差等勢(shì)面越稀疏
判斷電勢(shì)的高低與沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低,電場(chǎng)強(qiáng)
電勢(shì)降低的快慢度的方向是電勢(shì)降低最快的方向
6.電場(chǎng)線與帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系
(1)電場(chǎng)線為直線;
帶電粒子在電場(chǎng)中
(2)帶電粒子初速度為零,或速度方向與電場(chǎng)線平行;
做直線運(yùn)動(dòng)的條件
(3)帶電粒子僅受電場(chǎng)力或所受其他力的合力方向與電場(chǎng)線平行.
如圖所示,帶電粒子自〃向b運(yùn)動(dòng),在粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上某一
帶電粒子在電場(chǎng)中
點(diǎn)作切線,該切線表示粒子在該點(diǎn)速度的方向,如圖中虛線所示;
做曲線運(yùn)動(dòng)
根據(jù)軌跡的彎曲方向,判斷出帶電粒子的受力方向應(yīng)指向曲線凹
側(cè),如圖中此再根據(jù)帶電粒子的電性,判斷場(chǎng)強(qiáng)的方向:該粒
1匕子若帶正電,可判定場(chǎng)強(qiáng)方向指向曲線凹側(cè),且與F方向一致;
該粒子若帶負(fù)電,可判斷場(chǎng)強(qiáng)方向指向曲線凸側(cè),且與廠方向相
反.
根據(jù)以上分析,已知帶電粒子運(yùn)動(dòng)的大致軌跡,可以結(jié)合電性判
斷已知電場(chǎng)方向.
(1)“運(yùn)動(dòng)與力兩線法”——畫出“速度線”(運(yùn)動(dòng)軌跡在初始位
置的切線)與“力線”(在初始位置電場(chǎng)線的切線方向),從兩者的
夾角情況來分析曲線運(yùn)動(dòng)的情況.
電場(chǎng)線與軌跡問題
(2)“三不知時(shí)要假設(shè)”——電荷的正負(fù)、場(chǎng)強(qiáng)的方向或等勢(shì)面電
判斷方法
勢(shì)的高低、電荷運(yùn)動(dòng)的方向.若已知其中的任一個(gè),可順次向下
分析判定各待求量;若三個(gè)都不知,則要用“假設(shè)法”分別討論
各種情況.
【典例21】某電場(chǎng)區(qū)域的電場(chǎng)線如圖所示,°、6是其中一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),下列說
法正確的是()
A.負(fù)電荷在。點(diǎn)受到的靜電力一定小于它在b點(diǎn)受到的靜電力
B.。點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一定沿著。點(diǎn)的電場(chǎng)線向右
C.正電荷在。點(diǎn)受到的靜電力一定小于它在b點(diǎn)受到的靜電力
D.。點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定小于6點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
【答案】B
【詳解JACD.根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度可知,0點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定大于6點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng);根據(jù)F=qE,
可知負(fù)電荷在a點(diǎn)受到的靜電力一定大于它在b點(diǎn)受到的靜電力,正電荷在。點(diǎn)受到的
靜電力一定大于它在b點(diǎn)受到的靜電力,故ACD錯(cuò)誤;
B.根據(jù)圖中電場(chǎng)線方向可知,。點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一定沿著。點(diǎn)的電場(chǎng)線向右,故B正確。
故選Bo
【典例22]如圖所示為點(diǎn)電荷a、6所形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布圖,在M點(diǎn)放置一個(gè)電荷
量大小為4的負(fù)試探電荷,受到的靜電力大小為尸,以下說法中正確的是()
A.如果"點(diǎn)處試探電荷的電荷量變?yōu)?q,該處電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)槿?/p>
B.M點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與負(fù)試探電荷所受靜電力的方向相同
C.由電場(chǎng)線分布圖可知M點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度比N點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大
D.a、6為異種電荷
【答案】D
【詳解】A.電場(chǎng)強(qiáng)度與試探電荷無關(guān),可知,如果的點(diǎn)處試探電荷的電荷量變?yōu)?,
該處電場(chǎng)強(qiáng)度仍然為
E=-F
Q
故A錯(cuò)誤;
B.電場(chǎng)強(qiáng)度的反向與正電荷所受電場(chǎng)力的方向相同,可知,M點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與
負(fù)試探電荷所受靜電力的方向相反,故B錯(cuò)誤;
C.電場(chǎng)線分布的疏密程度表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱,根據(jù)圖像可知,M點(diǎn)位置電場(chǎng)線分布比N
點(diǎn)電場(chǎng)線分布稀疏一些,則河點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度比N點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度小,故C錯(cuò)誤;
D.圖中電場(chǎng)線起源于右側(cè)點(diǎn)電荷,終止于左側(cè)的點(diǎn)電荷,可知,圖中右側(cè)為正點(diǎn)電荷,
左側(cè)為負(fù)點(diǎn)電荷,即。、6為異種電荷,故D正確。
故選D。
【典例23]如圖所示,/、8兩點(diǎn)固定兩個(gè)等量的正點(diǎn)電荷,現(xiàn)在其連線中垂線上的P
點(diǎn)放一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷g(不計(jì)重力),并由靜止釋放后,下列說法中正確的是()
?尸
I
I
I
+Q\+Q
AorB
I
I
A.負(fù)點(diǎn)電荷在從尸點(diǎn)到。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中,加速度越來越大,速度越來越大
B.負(fù)點(diǎn)電荷在從尸點(diǎn)到。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中,加速度越來越少,速度越來越大
C.負(fù)點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)時(shí)加速度為零,速度達(dá)最大值
D.負(fù)點(diǎn)電荷越過。點(diǎn)后,速度越來越小加速度越來越大,直到速度為零
【答案】C
【詳解】AB.根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加法則,可知,同種正電荷連線的中垂線上,
電場(chǎng)強(qiáng)度方向由。點(diǎn)向兩邊延伸,且大小先增大后減小,在尸點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)負(fù)點(diǎn)
電荷g,在從尸點(diǎn)到。運(yùn)動(dòng)的過程中,它只在電場(chǎng)力作用下,向下加速,電場(chǎng)強(qiáng)度可能
越來越小,也可能先增大后減小,電場(chǎng)力可能越來越小,也可能先增大后減小,則加速
度可能越來越小,也可能先增大后減小,但速度一定越來越大,故AB錯(cuò)誤;
C.運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)時(shí),所受的電場(chǎng)力為零,加速度為零,速度達(dá)最大值,故C正確;
D.點(diǎn)電荷越過。點(diǎn)后,所受的電場(chǎng)力向上,速度減小,電場(chǎng)強(qiáng)度可能越來越大,也可
能先增大后減小,加速度可能越來越大,也可能先增大后減小,故D錯(cuò)誤。
故選C。
【典例24】?jī)蓚€(gè)等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線如圖所示,圖中電場(chǎng)線上下左右均對(duì)稱,點(diǎn)尸、
。,點(diǎn)M、N,點(diǎn)、R、S關(guān)于兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)。對(duì)稱,則
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