-
第九章
静电场及其应用
复习总结
主题
1
电荷和库仑定律
1
.三种起电方式.
起电方式
摩擦起电
感应起电
导体靠近带电体时
导体两端出现等量异种电荷,且
电性与原带电体
“
p>
近异远同
”
<
/p>
导体中的自由电子受带正
(
负
)
电
物体吸引
(
排斥
)
而靠近
(
远离
)
接触起电
导体与带电导体接触时
导体上带上与带电体相
同电性的电荷
电荷之间的相互排斥
产生条件
两不同绝缘体摩擦时
现象
两物体带上等量异种电
荷
不同物质的原子核对核
外电子的束缚
能力不同
而发生电子得失
原因
实质
均为
电荷(
负电荷
)在物体之间或物体内部的转移
< br>
2
.库仑定律.
q
1
q
2
,适用于真空中静止的点电荷。
r
< br>2
(2)
静电力可以叠加,
同一
直线上的三个点电荷都平衡应满足:
两同夹异,
两大夹小,
p>
近小远大。
【例
1
】如图所示,用两根等长的细线各悬挂一个小球,并系于同一点,已知两小球的质量相
同,当它们带上同种点电荷时,相距
r
1
而平衡。若使它们的电荷量都减少一半,待它们重新平衡
后,
两小球间的距离将
(
)
(1)
基
本公式:
F
=
r
1
r
p>
1
r
1
A
.大于
2
B
.等于
2
C
.小于
2
D
.不能确定
针对训练
1
.
(
多选
)
两
个完全相同的金属小球,带电荷量之比为
1
∶
< br>7
,相距为
r
,两球相互接触后
再放回
原来位置,则它们的库仑力可能为原来的
(
)
p>
4
3
9
16
A.
B.
C.
D.
7<
/p>
7
7
7
主题
p>
2
电场的性质
1
.电场强度.
F
(1)
基本公式:
E
=
适用于任何电场,
q
Q
E
=
k
p>
2
适用于点电荷电场,
< br>r
(2)
与电场力的关系:电场强度方向与电场力方向在
同一条直线上.正电荷电场强度与电场力同
向;负电荷电场强度与电场力反向.
(3)
电场强度叠加遵从平行四边形定则.<
/p>
2
.电场线、电势和电场力:带电粒子
只受电场力.
(1)
判断电场线的方
向:由运动轨迹知合力
(
电场力
)
p>
一定指向轨迹内侧.
(2)
常见电场线:
1
等量
同种电荷:在连线上:电场强度先减到
0(
中点
)
再增大;其中垂线上:从中点向外电场强度
先增大后
减小.
等量异种电荷:
在连线上:<
/p>
电场强度先减小后增大,
但中点不为
0<
/p>
;
在中垂线上:
电场强度从中
点向外一直减小.
【例
2
】
<
/p>
如图,一半径为
R
的圆盘上均匀分布着电
荷量为
Q
的电荷,在垂直于圆盘且过圆心
c
的轴线上有
a
、
< br>b
、
d
三个点,
a
和
b
、
b
和
c
、
c
和
d
间的距离均为
< br>R
,
在
a
点处有一电荷量为
q
(
q
>0)
的固定点电荷.已知
b
点处的电场强度为零,则
d
点处电场强度的大小为
(
k
为静电力常量
)(
)
p>
Q
+
q
9
Q
+
q
3
q
10
q
A
.
k
2
p>
B
.
k
2
C
p>
.
k
2
D
.
k
p>
R
9
R
R
9
R
2
针对训练
2
.
如图,
在光滑绝缘水平面上,
三个带电小球
a
、
b
和
c
分别位于边长为
l
的正三角形的三个顶
点上,
a
、
b
带正电,电荷量均为
q
,
c
带负电.整个系统置于方向水平的匀强电场中.已知静电力常
量为
k
.
若三个小球均处于静止状态,
则匀强电场场强的大小为
(
)
A.
3
kq
3
l
2
B.<
/p>
3
kq
3
kq<
/p>
2
3
kq
C.
2
D.
2
<
/p>
2
l
l
l
章末练习
1
.真空中两个静止点电荷相距
10
cm
,它们之间的相互作用力大小为
9
×
10
4
<
/p>
N
,当它们合在
-
一起时,成为一个带电量为
3
×
10
8
C
的点电荷,问:原来两个电荷的带电量各为多少?
-
p>
2
.如图所示,一粒子质量为
m
,带电量为+
q
,以初速度
v
与水平方向成
45
°角射向空间匀
强
电场区域,粒子恰做直线运动.求这匀强电场最小场强的大小,并说明方向.
2
<
/p>
3.
如图,
两平行的带电金属板水平放置
.
若在两板中间
a
点从静止释放一带电
微粒,
微粒恰好保
持静止状态.现将两板绕过
< br>a
点的轴
(
垂直于纸面
)
逆时针旋转
45°
,
再由
a
点从静止释放一同样的微
粒,该
微粒将
(
)
A
.保持静止状态
B
.向左上方做匀加速运动
C
.向正下方做匀加速运动
D
.向左下方做匀加速运动
4
.
(
多选
)
如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为
0.1 kg
的小球
A
悬挂到水平
板的
-
M
、
N
两点,
A
上带有
Q
=
3.0×10
6
C
的正电荷.两线夹角为
120°
< br>,两线上的拉力大小分别为
F
1
和
F
2
.
A<
/p>
的正下方
0.3
m
处放有一带等量异种电荷的小球
B
,
B
与绝缘支架的总质量为
0.2
k
g(
重力加速
度取
g
< br>=
10 m/s
2
;静电力常量
k
=
9.0×10
9
N·m
2
/C
2
,
A
、
B
球可视为点电荷
)
,则
(
)
A
.支架对地面的压力大小为
2.0
N
B
.两线上的拉力大小
F
1
=
F
2
=
1.9 N
C
.
将
B
水平右移,使
M
、
A
、
B
在同一直线上,
此
时两线上的拉力大小为
F
1
=
1.225 N
,
F
2
=
1.0
N
D
.将
B
移到
无穷远处,两线上的拉力大小
F
1
=<
/p>
F
2
=
0.86
6 N
5
.如图所示,是一个用来研
究静电除尘的实验装置,当铝板与手摇起电机的正极相连,缝被针
与手摇起电机的负极相
连,在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香.转动手摇起电机,蚊香放出的烟
雾会被铝板吸
附,下列说法中正确的是
(
)
A
p>
.烟尘颗粒可以带正电而被吸附到铝板上
B
.某个烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近,速度越大
p>
C
.某个烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近,速度越小
D
.某个电量不变的烟尘颗粒,离铝板越近则加
速度越大
6
.
(
多选
)
关于物理学史,下列说法中
正确的是
(
)
A
.电荷
量
e
的数值最早是由美国物理学家密立根测得的
B
.法拉第不仅提出了场的概念,而且直观地描绘了
场的清晰图象
C
.法拉第通过实验研
究确认了真空中两点电荷之间相互作用力的规律
D
.
库仑在前人工作的基础上,
通过实验研究确认了
真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的
规律
7
.
(
多选
)
用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上.小明同学用绝缘材
料做的
笔套与头发摩擦后,将笔套自上而下慢慢靠近圆环,当距离约为
< br>0.5 cm
时圆环被吸引到笔套上.对
上述现象的判断
与分析,下列说法正确的是
(
)
A
.摩擦使笔套带电
B.
笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷
C.
圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于
圆环的重力
D.
笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和
8
.某研究性学习小组对电工穿的高压作业服进行研究,发现高压作业服是
用铜丝编织的,下列
各同学的理由正确的是
(
< br>
)
3
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