库仑定律、电场强度
重难点知识归纳及讲解 (一)电荷 库仑定律 1、电荷守恒定律和元电荷 自然界中只有两种电荷,正电荷和负电荷。电荷的多少叫做电荷量,正电荷的电荷量用正数表示,负电荷的电荷量用负数表示。同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。使物体带电的方法有:(1)摩擦起电;(2)接触带电;(3)感应起电。不管哪种方式使物体带电,都是由于电荷转移的结果。元电荷e=1.60×10-19C. 2、电荷守恒定律
电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移过程中,电荷的总量保持不变。这个结论叫做电荷守恒定律。 3、比荷:带电粒子的电荷量与粒子的的质量之比,叫做该粒子的比荷。 4、库仑定律
真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(1)公式
(2)k=9.0×109N·m2/c2
(3)适用于点电荷(注意:看作点电荷的前提是带电体间的距离远大于带电体的尺寸
5、由于物体带电是由于电荷的转移,可知,物体所带电荷量或者等于电荷量e ,或者等于电荷量e
的整数倍。电荷量e 称为元电荷,e=1.60×10-19C ,比荷C/kg.
6、点电荷:如果带电体的距离比它们自身的大小大得多,带电体的大小和形状忽略不计。这样的带电体可看作点电荷,它是一种理想化的物理模型。 (二)电场 电场强度
1、电场的基本性质:就是对放入其中的电荷有力的作用,这种力叫做电场力。 2、电场是一种特殊的物质形态。 3、电场强度
放入电场中某点的电荷受到的电场力F 跟它的电荷量q 的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。
(1)公式
(2)单位V/m 1V/m=1N/C
(3)矢量性:规定正电荷在该点受电场力的方向为该点场强的方向。 4、点电荷电场的场强
5、电场的叠加原理:如果有几个点电荷同时存在,它们的电场就互相叠加,形成合电场。这时某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。这叫做电场的叠加原理。
6、电场强度:电场强度是反映电场“力的性质”的物理量,是定义式,而仅适用于点
②电场线互不相交,等势面也互不相交。 ③电场线和等势面在相交处互相垂直。
④电场线的方向是电势降低的方向,而且是降低最快的方向。 ⑤电场线密的地方等差等势面密;等差等势面密的地方电场线也密
典型例题一 一.概念掌握
1、元电荷
例1 关于物体的带电荷量,以下说法中正确的是( )
A
B C D 2
3A
例3如图1-1-3所示,真空中有一直径为R 的带电圆盘,圆心为O ,圆盘
外有A 、B 两点,其连线过圆心O 点且与盘面垂直,若OA =AB =R ,有一电荷在A 点受带电圆盘的力为F ,则它在B 点时的受力为( ).
F
B.4F
4 A.
1
C .B 球受到细线的拉力较大
D .两球接触后,再静止时,A 球的悬线与竖直方向的夹角仍然小于B 球的悬线与竖直方向的夹角
例2. 已知如图,带电小球A 、B 的电荷分别为Q A 、Q B ,OA=OB,都用长L 的丝线悬挂在O 点。静止时A 、B
典型例题二
典型例题:
例1、有三个完全相同的金属小球A 、B 、C ,其中A 、B 分别带+14Q 和-Q 的电量,C 不带电,A 、B 球心间的距离为r (远大于球的直径),相互吸引力为F 。现让C 球先接触A 球后,再与B 球接触,当把C 球移开后,A 、B 两球的作用力的大小将变为__________F。
例2、真空中的两个点电荷A 、B 相距20cm ,A 带正电Q A =4.0×10-10C ,已知A 对B 的吸引力F=5.4×10-8
N ,则B 在A 处产生的场强大小为______V/m,方向_________;A 在B 处产生的场强大小是______V/m,方向是_________.
例3、如图所示,真空中有两个点电荷Q 1=Q2=3.0×10-8C ,它们相距0.1m ,求与它们的距离都为0.1m 的A 点的场强.
例4、如图所示:q 1、q 2、q 3分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q 1与q 2之间的距为l 1,q 2与q 3之间的距为l 2,且每个电荷都处于平衡状态。
(1)如q 2为正电荷,则q 1为______电荷,q 3为______电荷。
(2)q1、q 2、q 3三者电荷量大小之比是:______︰______︰______
典型例题三 易错题分析
例1、把一个带正电的金属球A 跟同样的但不带电的金属球B 相碰,两球都带等量的正电荷,这是因为( )
A .A 球的正电荷移到B 上 B .B 球的负电荷移到A 上 B .A 球的负电荷移到B 上
(
C .推向太空 D .无法判断
例7、(2009年浙江卷) 如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q>0) 的相同小球,小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接.当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l. 已知静电力常量为k ,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为( )
5kq2
A .l
2k0l2
kq2
B .l -
k0l2
戴氏教育集团戴氏精品堂学校水碾河总校 电话:84441848 高二物理 教师:黄老师
例12、如图所示,质量均为m 的两个带电小球A 和B 放置在光滑的绝缘水平面上,彼此相距为l ,A 球带电荷量+Q ,B 球带电荷量-Q ,若用一水平力拉动其中一个球,且要使另一个球与前面的球始终保持l 的间距运动,则拉力F 的大小为
例13、A 、B 、C 是三个完全相同、带有绝缘棒的金属小球,已知其中一个带电,如果A 球先后与B 、C 球相接触,再把A 、C 球放在距离为r 的两位置上,测得它们之间的库仑力为错误!未找到引用源。。设法使三个球恢复初始状态,然后用C 球先后和B 、A 球相接触,再把A 、C 球放在距离为r 的两位置上,此时两球间的库仑力仅为错误!未找到引用源。,由此判断原先哪个球带有电荷?
错误!未找到引用源。 错误!未找到引用源。
库仑定律、电场强度
重难点知识归纳及讲解 (一)电荷 库仑定律 1、电荷守恒定律和元电荷 自然界中只有两种电荷,正电荷和负电荷。电荷的多少叫做电荷量,正电荷的电荷量用正数表示,负电荷的电荷量用负数表示。同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。使物体带电的方法有:(1)摩擦起电;(2)接触带电;(3)感应起电。不管哪种方式使物体带电,都是由于电荷转移的结果。元电荷e=1.60×10-19C. 2、电荷守恒定律
电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移过程中,电荷的总量保持不变。这个结论叫做电荷守恒定律。 3、比荷:带电粒子的电荷量与粒子的的质量之比,叫做该粒子的比荷。 4、库仑定律
真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(1)公式
(2)k=9.0×109N·m2/c2
(3)适用于点电荷(注意:看作点电荷的前提是带电体间的距离远大于带电体的尺寸
5、由于物体带电是由于电荷的转移,可知,物体所带电荷量或者等于电荷量e ,或者等于电荷量e
的整数倍。电荷量e 称为元电荷,e=1.60×10-19C ,比荷C/kg.
6、点电荷:如果带电体的距离比它们自身的大小大得多,带电体的大小和形状忽略不计。这样的带电体可看作点电荷,它是一种理想化的物理模型。 (二)电场 电场强度
1、电场的基本性质:就是对放入其中的电荷有力的作用,这种力叫做电场力。 2、电场是一种特殊的物质形态。 3、电场强度
放入电场中某点的电荷受到的电场力F 跟它的电荷量q 的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。
(1)公式
(2)单位V/m 1V/m=1N/C
(3)矢量性:规定正电荷在该点受电场力的方向为该点场强的方向。 4、点电荷电场的场强
5、电场的叠加原理:如果有几个点电荷同时存在,它们的电场就互相叠加,形成合电场。这时某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。这叫做电场的叠加原理。
6、电场强度:电场强度是反映电场“力的性质”的物理量,是定义式,而仅适用于点
②电场线互不相交,等势面也互不相交。 ③电场线和等势面在相交处互相垂直。
④电场线的方向是电势降低的方向,而且是降低最快的方向。 ⑤电场线密的地方等差等势面密;等差等势面密的地方电场线也密
典型例题一 一.概念掌握
1、元电荷
例1 关于物体的带电荷量,以下说法中正确的是( )
A
B C D 2
3A
例3如图1-1-3所示,真空中有一直径为R 的带电圆盘,圆心为O ,圆盘
外有A 、B 两点,其连线过圆心O 点且与盘面垂直,若OA =AB =R ,有一电荷在A 点受带电圆盘的力为F ,则它在B 点时的受力为( ).
F
B.4F
4 A.
1
C .B 球受到细线的拉力较大
D .两球接触后,再静止时,A 球的悬线与竖直方向的夹角仍然小于B 球的悬线与竖直方向的夹角
例2. 已知如图,带电小球A 、B 的电荷分别为Q A 、Q B ,OA=OB,都用长L 的丝线悬挂在O 点。静止时A 、B
典型例题二
典型例题:
例1、有三个完全相同的金属小球A 、B 、C ,其中A 、B 分别带+14Q 和-Q 的电量,C 不带电,A 、B 球心间的距离为r (远大于球的直径),相互吸引力为F 。现让C 球先接触A 球后,再与B 球接触,当把C 球移开后,A 、B 两球的作用力的大小将变为__________F。
例2、真空中的两个点电荷A 、B 相距20cm ,A 带正电Q A =4.0×10-10C ,已知A 对B 的吸引力F=5.4×10-8
N ,则B 在A 处产生的场强大小为______V/m,方向_________;A 在B 处产生的场强大小是______V/m,方向是_________.
例3、如图所示,真空中有两个点电荷Q 1=Q2=3.0×10-8C ,它们相距0.1m ,求与它们的距离都为0.1m 的A 点的场强.
例4、如图所示:q 1、q 2、q 3分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q 1与q 2之间的距为l 1,q 2与q 3之间的距为l 2,且每个电荷都处于平衡状态。
(1)如q 2为正电荷,则q 1为______电荷,q 3为______电荷。
(2)q1、q 2、q 3三者电荷量大小之比是:______︰______︰______
典型例题三 易错题分析
例1、把一个带正电的金属球A 跟同样的但不带电的金属球B 相碰,两球都带等量的正电荷,这是因为( )
A .A 球的正电荷移到B 上 B .B 球的负电荷移到A 上 B .A 球的负电荷移到B 上
(
C .推向太空 D .无法判断
例7、(2009年浙江卷) 如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q>0) 的相同小球,小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接.当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l. 已知静电力常量为k ,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为( )
5kq2
A .l
2k0l2
kq2
B .l -
k0l2
戴氏教育集团戴氏精品堂学校水碾河总校 电话:84441848 高二物理 教师:黄老师
例12、如图所示,质量均为m 的两个带电小球A 和B 放置在光滑的绝缘水平面上,彼此相距为l ,A 球带电荷量+Q ,B 球带电荷量-Q ,若用一水平力拉动其中一个球,且要使另一个球与前面的球始终保持l 的间距运动,则拉力F 的大小为
例13、A 、B 、C 是三个完全相同、带有绝缘棒的金属小球,已知其中一个带电,如果A 球先后与B 、C 球相接触,再把A 、C 球放在距离为r 的两位置上,测得它们之间的库仑力为错误!未找到引用源。。设法使三个球恢复初始状态,然后用C 球先后和B 、A 球相接触,再把A 、C 球放在距离为r 的两位置上,此时两球间的库仑力仅为错误!未找到引用源。,由此判断原先哪个球带有电荷?
错误!未找到引用源。 错误!未找到引用源。