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(电场力与电场强度)知识点

(电场力与电场强度)知识点
(电场力与电场强度)知识点

命题点一库仑定律的理解和应用

1.库仑定律适用于真空中静止点电荷间的相互作用.

2.对于两个均匀带电绝缘球体,可将其视为电荷集中在球心的点电荷,r为球心间的距离.

3.对于两个带电金属球,要考虑表面电荷的重新分布,如

图所示.

(1)同种电荷:F<k q 1q2

r2;(2)异种电荷:F>k

q1q2

r2.

4.不能根据公式错误地认为r→0时,库仑力F→∞,因为当r→0时,两个带电体已不能看做点电荷了.

命题点二库仑力作用下的平衡问题

涉及库仑力的平衡问题,其解题思路与力学中的平衡问题一样,只是在原来受力的基础上多了库仑力,具体步骤如下:

注意库仑力的方向:同性相斥,异性相吸,沿两电荷连线方向.

命题点三电场强度的理解和计算

类型1点电荷电场强度的叠加及计算

1.电场强度的性质

矢量性规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点场强的方向

唯一性电场中某一点的电场强度E是唯一的,它的大小和方向与放入该点的电

第一章:电场力、电场强度

2.三个计算公式

3.等量同种和异种点电荷的电场强度的比较 荷q 无关,它决定于形成电场的电荷(场源电荷)及空间位置

叠加性

如果有几个静止点电荷在空间同时产生电场,那么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和

公式 适用条件 说明 定义式 E =F q

任何电场 某点的场强为确定值,大小及方向与q 无关 决定式 E =k Q r 2

真空中点电荷的电场 E 由场源电荷Q 和场源电荷到某点的距离r 决定 关系式

E =U d 匀强电场 d 是沿电场方向的距离 比较项目

等量异种点电荷 等量同种点电荷

电场线的分布图

连线中点O 处的场强

连线上O 点场强最小,指向负电荷一方 为零 连线上的场强大小(从

左到右)

沿连线先变小,再变大 沿连线先变小,再变大 沿中垂线由O 点向外

场强大小

O 点最大,向外逐渐变小 O 点最小,向外先变大后变小 关于O 点对称的A 与A ′,B 与B ′的场强

等大同向

等大反向

命题点四电场线的理解和应用

1.电场线的应用

(1)在同一电场里,电场线越密的地方场强越大.

(2)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向.

(3)沿电场线方向电势逐渐降低.

(4)电场线和等势面在相交处互相垂直.

2.电场线与轨迹问题判断方法

(1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方向),从两者的夹角情况来分析曲线运动的情况.

(2)“三不知时要用假设法”——电荷的正负、场强的方向或等势面电势的高低、电荷运动的方向,若已知其中的任意一个,可顺次向下分析判定各待求量。

电场和库仑力

1 电场和库仑力 一、选择题 1、空中,有两个完全相同的金属球,带有同种等量电荷,相互之间的斥力为F ,现将它们 接触后再分开,并放在原来位置上,则相互作用力是( ) A 、零 B 、F 、斥力 C 、F/4、斥力 D 、2F 、斥力 2、在一次闪电中,放出的能量为2.5?1010J ,未发生闪电前两云间的电势差为1.0?109V , 闪电时从一块云移到另一块云的电量是( ) A 、2.5?1019C B 、25 C C 、0.04C D 、2.5?1010C 3、电场中沿电场线方向的A 、B 两点间的电势差为1.5V ,其物理意义可以解释为( ) A 、将正点荷从A 点移到 B 点,电场力做的功是1.5J B 、将电量为1 C 的正点荷从A 点移到B 点,电场力做的功是1.5J C 、将电量为1.5C 的正点荷从A 点移到B 点,电势能的改变量为1J D 、无论电量为多少的电荷,从A 点移到B 点电场力做的功均为1.5J 4、真空中有两个点电荷,它们之间的静电力为F ,如果保持它们之间的距离不变,将两个 电荷的电量都增大原来的2倍,它们之间的作用力的大小等于( ) A 、2F B 、4F C 、F/4 D 、F/2 5、如图是某区域的电场线图,A 、B 、C 是电场中的三点,那么电场 中的场强( ) A 、A 点场强最大 B 、B 点场强最大 C 、C 点场强最 D 、三点场强一样大 6、下列关于电场线的说法中,正确的是( ) A 、电场线是从正电荷出发到负电荷终止的曲线 B 、电场线上任何一点的切线方向总是与置于该点的点电荷的受力方向一致 C 、电场中各点的电场强度的大小总是沿着电场线方向减少 D 、电场线是电场中真实存在的线 7、电容器是电器设备中的一种重要元件,一个平行板电容器的电容大小决定于( ) A 、它所带电量 B 、它两极板间的电势差 C 、两板的正对面积,两板相隔的距离以及两板间的电解质 D 、两板的材料 8、真空中两点电荷静电力为F ,若它们的距离增为原来的2倍,带电量也均增为原来的2 倍,则相互作用力的大小为( ) A 、4 1F B 、F C 、4F D 、8F 二、填空题 9、一个电子的电量为 ,某带电体所带电量是3.2?10-8 C,此带电体所带的电量是 元电荷的 倍。 10、平行板电容器电容量的因素是: 、 、 。 11、电荷的 形成电流。 定向移动的方向为电流的方向。 12、金属中能够移动的是 ,在电源外部的电路中,电流从电源的 流向 , 在电源内部电流从电源的 流向 。 13、流通过导体时能使导体的温度 ,电能变成 ,这就是电流的热效应。 14、个q=5.0?10-9C 的正点荷,放在电场中的A 点,它受到的电场力为20?10-5N,方向水平向 左,则该点的场强大小为 ;在A 点放一个电量q 1=10-8C 的负点电荷受到的电场力为 ;方向 。 B A C

高考物理电场知识点讲解:电场强度

16-17学年高考物理电场知识点讲解:电场 强度 电场强度是用来表示电场的强弱和方向的物理量,下面是16-17学年高考物理电场知识点讲解:电场强度,希望对考生有帮助。 描述电场的基本物理量,是个矢量.简称场强.电场的基本特征是能使其中的电荷受到作用力, 在电场中某观察点的电场强度E,等于置于该点的静止试验电荷q'所受的力F与电量q'的比.试验电荷q'的数值应足够小,不改变它所在处的电场.这样,电场强度就等于每单位正试验电荷所受的力. 电场强度的单位应是牛(顿)每库(伦)在国际单位制中,电场强度的单位是伏(特)每米. 对于真空中静止点电荷q所建立的电场,可以由库仑定律得出 式中r是电荷q 至观察点(或q')的距离;r是由q 指向该观察点的单位矢量,它标明了E的方向;ε0是真空介电常数. 静电场或库仑电场是无旋场,可以引入标量电位φ,而电场强度矢量与电位标量间的关系为负梯度关系 E=-εφ 时变磁场产生的电场称为感应电场,是有旋场.引入矢量磁位A并选择适当规范,可得电场强度与矢量磁位间的关系为时间变化率的负数关系,即 感应电场与库仑电场的合成电场是有源有旋场 电场强度的大小,关系到电工设备中各处绝缘材料的承受能力、导电

材料中出现的电流密度、端钮上的电压,以及是否产生电晕、闪络现象等问题,是设计中需考虑的重要物理量之一. 电场中某一点的电场强度在数值上等于单位电荷在那一点所受的电 场力.试验电荷的电量、体积均应充分小,以便忽略它对电场分布的影响并精确描述各点的电场.场强是矢量,其方向为正的试验电荷受力的方向,其大小等于单位试验电荷所受的力.场强的单位是伏/米,1伏/米=1牛/库.场强的空间分布可以用电力线形象地图示.电场强度遵从场强叠加原理,即空间总的场强等于各电场单独存在时场强的矢量和,即场强叠加原理是实验规律,它表明各个电场都在独立地起作用,并不因存在其他电场而有所影响.以上叙述既适用于静电场也适用于有旋电场或由两者构成的普遍电场. 真空中点电荷场强公式:E=k*Q/r^2 匀强电场场强公式:E=U/d 任何电场中都适用的定义式:E=F/q 平行板电容器间的场强E=U/d=4πkQ/εS 介质中点电荷的场强:E=kQ/(ε*r^2) 16-17学年高考物理电场知识点讲解:电场强度就为大家分享到这里,更多精彩内容请关注查字典物理网。

电场强度知识点总结

一、电场基本规律 1、电荷守恒定律:电荷既不会创生,也不会消灭,它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。(1)三种带电方式:摩 擦起电,感应起电,接触起电。 (2)元电荷:最小的带电单元,任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍,e=×10-19 C ——密立根测得e 的值。 2、库伦定律 (1)定律内容: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,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。 (2)表达式:221r Q kQ F = k=×109N ·m 2/C 2——静电力常量 (3)适用条件:真空中静止的点电荷。 二、电场力的性质 1、电场的基本性质:电场对放入其中电荷有力的作用。 2、电场强度E (1)定义:电荷在电场中某点受到的电场力F 与电荷的带电量q 的比值,就叫做该点的电场强度。 (2)定义式:q F E = E 与F 、q 无关,只由电场本身决定。 (3)电场强度是矢量:大小:单位电荷受到的电场力。 方向:规定正电荷受力方向,负电荷受力与E 的方向相反。 (4)单位:N/C,V/m 1N/C=1V/m (5)其他的电场强度公式 ○1点电荷的场强公式:2 r kQ E =——Q 场源电荷 ○2匀强电场场强公式:d U E =——d 沿电场方向两点间距离 (6)场强的叠加:遵循平行四边形法则

3、电场线 (1)意义:形象直观描述电场强弱和方向理性模型,实际上是不存在的 (2)电场线的特点: ○ 1电场线起于正(无穷远),止于(无穷远)负电荷 ○ 2不封闭,不相交,不相切 ○ 3沿电场线电势降低,且电势降低最快。一条电场线无法判断场强大小,可以判断电势高低。 ○ 4电场线垂直于等势面,静电平衡导体,电场线垂直于导体表面 (3)几种特殊电场的电场线 三、电场能的性质 1、电场能的基本性质:电荷在电场中移动,电场力要对电荷做功。 2、电势能Ep (1)定义:电荷在电场中,由于电场和电荷间的相互作用,由位置决定的能量。电荷在某点的电势能等于电场力把电荷从该点移动到零势能位置时所做的功。 (2)定义式:0A pA W E =——带正负号计算 (3)特点: ○ 1电势能具有相对性,相对零势能面而言,通常选大地或无穷远处为零势能面。 ○2电势能的变化量△E p 与零势能面的选择无关。 3、电势φ (1)定义:电荷在电场中某一点的电势能Ep 与电荷量的比值。 (2)定义式:φq E p = ——单位:伏(V )——带正负号计算 (3)特点: ○1电势具有相对性,相对参考点而言。但电势之差与参考点的选择无关。 E

1.2.库仑力 电场强度的叠加

库伦力 电场强度的叠加 1.如图,电荷量为q 1和q 2的两个点电荷分别位于P 点和Q 点。已知放在P 、Q 连线上某点R 处的点电荷q 受力为零,且PR =2RQ 。则( ) A.q 1=2q 2 B.q 1=4q 2 C.q 1=-2q 2 D.q 1=-4q 2 解析 由于R 处的点电荷q 受力平衡,根据库仑定律得kq 1q (PR )2=kq 2q (RQ )2 ,PR =2RQ ,解得q 1=4q 2。q 1、q 2一定为同种电荷,所以选项B 正确。 答案 B 2.如图所示,两个固定的带正电的点电荷q 1、q 2,电荷量之比为1∶4,相距为d ,引入第三个点电荷q 3,要使q 3能处于平衡状态,对q 3的位置、电性和电荷量的要求,以下叙述正确的是( ) A.q 3在q 1和q 2连线之间距离q 1为13d 处,且为负电荷, 对电 荷量无要求 B.q 3在q 1和q 2连线之间距离q 1为13d 处,且为正电荷,对电荷量无要求 C.q 3在q 1和q 2连线之间距离q 1为13d 处,对电性和电荷量均无要求 D.q 3在q 1和q 2连线的延长线上,位于q 1左侧13d 处,对电性和电荷量均无要求 解析 由题意知,电荷q 3一定在两正电荷之间,根据平衡条件有:k q 1q r 21=k q 2q r 22,解得r 1r 2 =12,即r 1=13d ,q 3在q 1和q 2连线之间距离q 1为13d 处,对电性和电荷量均无要求,故C 正确。 答案 C 3.如图所示,直角三角形ABC 中∠B =30°,点电荷A 、B 所带电荷量分别为Q A 、Q B ,测得在C 处的某正点电荷所受静电力方向平行于AB 向左,则下列说法正确的是( )

静电场知识点总结(新)

高 一 物 理 选 修 3-1 《静 电 场》 总 结 一.电荷及守恒定律 (一) 1、三种起电方式: 2、感应起电的结果: 3、三种起点方式的相同和不同点: (二) 1、电荷守恒定律内容: 2、什么是元电荷: e 19 106.11-?=______________,质子和电子所带电量等于一个基本电荷的电量。 3、比荷: 二. 库仑定律 1、内容: ________________________________________________________________ _ 2、公式:21r Q Q K F =_________________,F 叫库仑力或静电力,也叫电场力。它可以是引力,也可以是斥力,K 叫静电力常量,29/109C m N K ??=_________________________。 3、适用条件:__________________(带电体的线度远小于电荷间的距离r 时,带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略不计时,可看作是点电荷)(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r 都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心间距代替r ,同种电荷间的库仑力F ,异种电荷间的库仑力F )。 4、三个自由点电荷静态平衡问题:

三.电场强度 1. 电场 ___________周围存在的一种物质。电场是__________的,是不以人的意志为转移的,只要电荷存在,在其周围空间就存在电场,电场具有___的性质和______的性质。 2. 电场强度 1) 物理意义: 2) 定义:公式:F E / =__________,E 与q 、F ____关,取决于_______,适用于____电场。 3) 其中的q 为__________________(以前称为检验电荷),是电荷量很______的点 电荷(可正可负)。 4) 单位: 5) 方向:是____量,规定电场中某点的场强方向跟_______在该点所受电场力方向 相同。 3. 点电荷周围的场强 ① 点电荷Q 在真空中产生的电场r Q K E =________________,K 为静电力常量。 ② 均匀带点球壳外的场强: 均匀带点球壳内的场强: 4. 匀强电场 在匀强电场中,场强在数值上等于沿______每单位长度上的电势差,即: U E /=_____。 5. 电场叠加 几个电场叠加在同一区域形成的合电场,其场强可用矢量的合成定则 (________)进行合成。 6. 电场线 (1)作用:___________________________________________________________。

1.1库仑定律和电场强度

§1、1 库仑定律和电场强度 1.1.1、电荷守恒定律 大量实验证明:电荷既不能创造,也不能被消灭,它们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,正负电荷的代数和在任何物理过程中始终保持不变。这个定律为电荷守恒定律,它是物理学的重要定律之一。 我们熟知的摩擦起电就是电荷在不同物体间的转移,静电感应现象是电荷在同一物体上、不同部位间的转移。此外,液体和气体的电离以及电中和等实验现象都遵循电荷守恒定律。 1.1.2、库仑定律 真空中,两个静止的点电荷1q 和2q 之间的相互作用力的大小和两点电荷电量的乘积成正比,和它们之间距离r 的平方成反比;作用力的方向沿它们的连线,同号相斥,异号相吸 2 21r q q k F = 式中k 是比例常数,依赖于各量所用的单位,在国际单位制(SI )中的数值为: 2 29/109C m N k ??=(常将k 写成 41πε = k 的形式,0ε是真空介电常数, 2 2 12 0/10 85.8m N C ??=-ε) 库仑定律成立的条件,归纳起来有三条:(1)电荷是点电荷;(2)两点电荷是静止或相对静止的;(3)只适用真空。 条件(1)很容易理解,但我们可以把任何连续分布的电荷看成无限多个电荷元(可视作点电荷)的集合,再利用叠加原理,求得非点电荷情况下,库仑力的大小。由于库仑定律给出的是一种静电场分布,因此在应用库仑定律时,可以把条件(2)放宽到静止源电荷对运动电荷的作用,但不能推广到运动源电荷对静止电荷的作用,因为有推迟效应。关于条件(3),其实库仑定律不仅适用于真空,也适用于导体和介质。当空间有了导体或介质时,无非是出现一些新电荷——感应电荷和极化电荷,此时必须考虑它们对源电场的影响,但它们也遵循库仑定律。 1.1.3、电场强度 电场的客观存在可由电场对处于其中的任意电荷的作用力来体现,为了从力的角度来

库仑力和电场强度测试题

库仑力和电场强度测试题 1.关于点电荷的说法,正确的是( ) A .只有体积很小的带电体才能看作点电荷 B .体积很大的带电体一定不能看成点电荷 C .当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看作点电荷 D .一切带电体都可以看成是点电荷 2、真空中有两个点电荷,它们之间的静电力为F ,如果保持它们所带的电量不变,将它们之间的距离增大到原来的3倍,它们之间作用力的大小等于( ) A.F B.3F C.F /3 D.F /9 4. 真空中两个相同的金属小球A 和B ,带电荷量分别为Q A =2×10-8C 和Q B =4×10-8C ,相互作用力为F.若将两球 接触后再放回原处,则它们之间的作用力将变为( ) A.F 89 B.F C.F 89 D.F 3 2 5. 有A 、B 、C 三个塑料小球,A 和B 、B 和C 、C 和A 之间都是相互吸引的,如果A 带正电,则( ) A.B 和C 两球均带负电 B.B 球带负电,C 球带正电 C.B 和C 两球中必有一个带负电,而另一个不带电 D.B 和C 两球都不带电 6. 关于库仑定律的公式221r Q Q k F ,下列说法中正确的是( ) A.当真空中两个电荷间距离r →∞时,它们间的静电力F →0 B.当真空中两个电荷间距离r →0时,它们间的静电力F →∞ C.当两个电荷间的距离r →∞时,库仑定律的公式就不适用了 D.当两个电荷间的距离r →0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用了 8.两个大小相同、可看成是点电荷的金属小球a 和b ,分别带有等量异种电荷,被固定在绝缘水平面上,这时两球间静电引力的大小为F.现用一个不带电、同样大小的绝缘金属小球C 先与a 球接触,再与b 球接触后移去,则a 、b 两球间静电力大小变为( ) A.F 21 B.F 83 C.F 41 D.F 8 1 11.有三个完全相同的金属小球A 、B 、C ,其中,A 球带电荷量为7Q ,B 球带电荷量为-Q ,C 球不带电.将A 和B 固定起来,然后让C 球反复与A 球和B 球接触,最后移去C 球,求A 和B 间的相互作用力将变为原来的多少倍。 12.两个半径相等体积不能忽略的金属球相距r ,它们带有等量同种电荷q 时,相互间的库仑力为F 1,若距离不变,它们带有等量异种电荷q 时,库仑力为F 2,则两力大小( ) A .F 1>F 2 B .F 1<F 2 C .F 1=F 2 D .无法确定 3.如图1-2-6所示,质量分别是m 1和m 2带电量分别为q 1和q 2的小球,用长度不等的轻 丝线悬挂起来,两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β(α>β),两小球恰在同一水平 线上,那么( ) A .两球一定带异种电荷 B .q 1一定大于q 2 C .m 1一定小于m 2 D .m 1所受库仑力一定大于m 2所受的库仑力 4.两点电荷A 、B 带电量q A >q B ,在真空中相距为L 0,现将检验电荷q 置于某一位置时所受库仑力恰好为零,则此位置当A 、B 为: A .同种电荷时,在A 、 B 连线上靠近B 一侧 B .同种电荷时,在A 、B 连线上靠近A 一侧 C .异种电荷时,在BA 连线的延长线上靠近A 一侧 图1-2-6

高中物理电容器知识点与习题总结

考点24 电容器和电容量 【考点知识方法解读】 1.两个彼此绝缘且又相互靠近的导体都可视为电容器。电容量是描述电容器容纳电荷本领的物理量。物理学中用电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板之间的电势差U 的比值定义为该电容器的电容量,即C=Q/U 。电容量由电容器本身的几何尺寸和介质特性决定,与电容器是否带电、带电量多少、极板间电势差大小无关。 2.动态含电容器电路的分析方法: ①确定不变量。若电容器与电源相连,电容器两极板之间的电势差U 不变;若电容器充电后与电源断开,则电容器两极板带电荷量Q 不变。 ②用平行板电容器的决定式C= 4S kd επ分析电容器的电容变化。若正对面积S 增大,电容量增大;若两极板之间的距离d 增大, 电容量减小;若插入介电常数ε较大的电介质,电容量增大。 ③用电容量定义式C=Q/U 分析电容器所带电荷量变化(电势差U 不变),或电容器两极板之间的电势差变化(电荷量Q 不变)。 ④用电荷量与电场强度的关系及其相关知识分析电场强度的变化。若电容器正对面积不变,带电荷量不变,两极板之间的距离d 变化,两极板之间的电场强度不变;若两极板之间的电势差不变,若两极板之间的距离d 变化,由E=U/d 可分析两极板之间的电场强度的变化。 · 【最新三年高考物理精选解析】 1.(2012·新课标理综)如图,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子 A ..所受重力与电场力平衡 B ..电势能逐渐增加 C ..动能逐渐增加 D ..做匀变速直线运动 2.(2012·江苏物理)一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容量C 和两极板间的电势差U 的变化情况是 A .C 和U 均增大 B . C 增大,U 减小 C .C 减小,U 增大 D .C 和U 均减小 3:(2011天津理综第5题)板间距为d 的平行板板电容器所带电荷量为Q 时,两极板间电势差为U 1,板间场强为 E 1现将电容器所带电荷量变为2Q ,板间距变为d/2,其他条件不变,这时两极板间电势差U 2,板间场强为E 2,下列说法正确的是 A. U 2=U 1,E 2=E 1 B. U 2=2U 1,E 2=4E 1 C. U 2=U 1,E 2=2E 1 D. U 2=2U 1,E 2=2E 1 4.(2010·北京理综).用控制变量法,可以研究影响平行板电容器的因素(如题1图)。设两极板正对面积为S ,极板间的距离为d,静电计指针偏角为。实验中,极板所带电荷量不变,若 A. 》 B. 保持S 不变,增大d ,则 变大 C. 保持S 不变,增大d ,则 变小 D. 保持d 不变,增大S ,则 变小 E. 保持d 不变,增大S ,则 不变 5.(2010·重庆理综)某电容式话筒的原理示意图如题3图所示,E 为电源,R 为电阻,薄片P 和Q 为两金属基板。对着话筒说话时,P 振动而Q 可视为不动。在P 、Q 间距增大过程中, A .P 、Q 构成的电容器的电容增大 B .P 上电荷量保持不变 C .M 点的电势比N 点的低 D .M 点的电势比N 点的高 6.(2010·安徽理综)如题6图所示,M 、N 是平行板电容器的两个极板,R 0为定值电阻,R 1、R 2为可调电阻,用绝缘细线将质量为m 、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键S ,小球静止时受到悬线的拉力为F 。调节R 1、R 2,关于F 的大小判断正确的是 A .保持R 1不变,缓慢增大R 2时,F 将变大 ~ B .保持R 1不变,缓慢增大R 2时,F 将变小 C .保持R 2不变,缓慢增大R 1时,F 将变大 D .保持R 2不变,缓慢增大R 1时,F 将变小 7. (2012·浙江理综)为了测量储罐中不导电液体的高度,将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C 置于储罐中,电容器可通过开关S 与线圈L 或电源相连,如图所示。当开关从a 拨到b 时,由L 与C 构成的回路中产生的周期T=2πLC 的振荡电流。当罐中液面上升时( ) A. 电容器的电容减小 B. 电容器的电容增大z x x k C. LC 回路的振荡频率减小 D. LC 回路的振荡频率增大 & 8. (2012·海南物理)将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d 、U 、E 和Q 表示。下列说法正确的是 A .保持U 不变,将d 变为原来的两倍,则E 变为原来的一半 B .保持E 不变,将d 变为原来的一半,则U 变为原来的两倍 C .保持d 不变,将Q 变为原来的两倍,则U 变为原来的一半 D .保持d 不变,将Q 变为原来的一半,则 E 变为原来的一半 9.(2012·全国理综)如图,一平行板电容器的两个极板竖直放置,在两极板间有一带电小球,小球用一绝缘轻线悬挂于O 点。先给电容器缓慢充电,使两级板所带电荷量分别为﹢Q 和﹣Q ,此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电,直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3,且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。 》 E S R 0 R 1 R 2 M N

静电场知识点归纳

人教版物理高二上学期《静电场》知识点归纳 考点1.电荷、电荷守恒定律 自然界中存在两种电荷:正电荷和负电荷。例如:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。 1. 元电荷:电荷量e=1.60×10-19C 的电荷,叫元电荷。说明任意带电体的电荷量都是元电 荷电荷量的整数倍。 2. 电荷守恒定律:电荷既不能被创造,又不能被消灭,它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,电荷的总量保持不变。 3. 两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分。 考点2.库仑定律 1. 内容:在真空中静止的两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在他们的连线上。 2. 公式:叫静电力常量)式中,/100.9(229221C m N k r Q Q k F ??== 3. 适用条件:真空中的点电荷。 4. 点电荷:如果带电体间的距离比它们的大小大得多,以致带电体的形状对相互作用力的影响可忽略不计,这样的带电体可以看成点电荷。 考点3.电场强度 1.电场 (1)定义:存在于电荷周围、能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。 (2)基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。 2.电场强度 ⑴ 定义:放入电场中的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值,叫做该点的电场强度。 ⑵ 单位:N/C 或V/m 。 ⑶ 电场强度的三种表达方式的比较 ⑷方向:规定正电荷在电场中受到的电场力的方向为该点电场强度的方向,或与负电荷在电场中受到的电场力的方向相反。 ⑸叠加性:多个电荷在电场中某点的电场强度为各个电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和,这种关系叫做电场强度的叠加,电场强度的叠加尊从平行四边形定则。 考点4.电场线、匀强电场 1. 电场线:为了形象直观描述电场的强弱和方向,在电场中画出一系列的曲线,曲线上的各点的切线方向代表该点的电场强度的方向,曲线的疏密程度表示场强的大小。 2. 电场线的特点 ⑴ 电场线是为了直观形象的描述电场而假想的、实际是不存在的理想化模型。 ⑵ 始于正电荷或无穷远,终于无穷远或负电荷,静电场的电场线是不闭合曲线。

最新高二物理库仑定律与电场强度练习题

高一物理库仑定律练习题 一、电荷守恒定律和库仑定律 1.电荷的多少叫做 ,单位是库仑,符号是C 。所有带电体的带电量都是电荷量e= 的整数倍,电荷量e 称为 。 2.点电荷是一种 模型,当带电体本身 和 对研究的问题影响不大时,可以将带电体视为点电荷。真正的点电荷是不存在的,这个特点类似于力学中质点的概念。 3.使物体带电有方法:_____起电、_____起电、_____起电,其实质都是_______的转移。 4.电荷既不能 ,也不能 ,只能从一个物体 到另一个物体,或从物体的 转移到 ,在转移的过程中,电荷的总量 ,这就是电荷守恒定律。 5.真空中两个 之间的相互作用力F 的大小,跟它们的电荷量Q 1、Q 2的乘积成 ,跟它们的距离r 的 成反比,作用力的方向沿着它们的 。公式F= 其中静电力常量k ,适用范围: 。 1.一个点电荷对放在相距10cm 处的另一个点电荷的静电力为F ,如果两个点电荷之间的距离减少到5cm ,此时它们之间的静电力为( ) A .2F B .4F C .F/2 D .F/4 2.如图所示三个点电荷q 1、q 2、q 3固定在一直线上,q 2与q 3距离为q 1与q 2距离的2 倍,每个电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电量之比为( ) A .―9:4:―36 B .9:4:36 C .―3:2:―6 D .3:2:6 3.取一对用绝缘支柱支持的金属导体A 和B ,使它们彼此接触,起初它们不带电,现 在把带正电荷的球C 移近导体A ,如图,用手触摸一下A ,放开手,再移去C ,再把A 和B 分开,此时A 和B 上带电情况是( ) A .A 和 B 都带负电 B .A 和B 不带电 C .A 带负电,B 不带电 D .A 和B 都带正电 4.图中A 、B 是两个不带电的相同的绝缘金属球,它们靠近带正电荷的金球C .在下列情况中,判断 A 、 B 两球的带电情况: (1)A 、B 接触后分开,再移去C ,则A________,B______; (2)A 、B 接触,用手指瞬间接触B 后再移去C ,则A________,B_______; (3)A 、B 接触,用手指接触A ,先移去C 后再移去手指,则A_______,B_______ 5.中子内有一个电荷量为e 32+的上夸克和两个电荷量为e 3 1-的下夸克,一简单模型是三个夸克都在半径 为r 的同一圆周上,如图1所示。图2给出的四幅图中,能正确表示出各夸克所受静电作用力的是 6.两个点电荷,电量分别是q 1=4×10-9C 和q 2=-9×10-9C,两者固定于相距20cm 的a 、b 两点上, 要使一个点电荷放在某点恰好能静止不动,求这点的位置. 7.如图所示,在真空中同一条直线上的A 、B 两点固定有电荷量分别为+4Q 和-Q 的点电荷。①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置,可以使它在电场力作用下保持静止?②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止,那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷?电荷量是多大?

(完整版)电场库仑力的受力分析练习题及答案

1、如图所示,A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点.现在在A、B两点分别固定两个点电荷Q1和Q2,则关于 C、D两点的场强和电势,下列说法正确的是( ) A.若Q1和Q2是等量异种电荷,则C、D两点电场强度不同,电势相同 B.若Q1和Q2是等量异种电荷,则C、D两点电场强度和电势均相同 C.若Q1和Q2是等量同种电荷,则C、D两点电场强度和电势均不相同 D.若Q1和Q2是等量同种电荷,则C、D两点电场强度和电势均相同 2、如图所示,质量分别为m A和m B的两小球带有同种电荷,电荷量分别为q A和q B,用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时,两小球恰处于同一水平面,细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2(θ1> θ2)。则() A.q A一定大于q B B.q A一定小于q B C.m A一定大于m B D.m A一定小于m B 3、如图所示,小球A、B带电量相等,质量均为m,都用长L的绝缘细线挂在绝缘 的竖直墙上0点,A球靠墙且其悬线刚好竖直,B球悬线偏离竖直方向θ角而静止,此时A、B两球之间的库仑力为F.由于外部原因小球B的电量减小,使两球再次静止时它们之间的库仑力变为原来的一半,则小球B的电量减小为原来的() A.B.C.D. 4、两个半径为1cm的导体球分别带上+Q和-3Q的电量,两球心相距90cm时相互作用力为F,现将它们碰一下后放在球心间相距3cm处,则它们的相互作用力大小() (A)300F ( B)1200F (C)900F (D)无法确定 5、宇航员在探测某星球时,发现该星球均匀带电,且电性为负,电量为Q,表面无大气。在一次实验中,宇航员将一带负电q(且q<

电场强度知识点总结细致

第一章 章节复习总结 一、电场基本规律 1、电荷守恒定律:电荷既不会创生,也不会消灭,它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。(1)三种带电方式:摩擦起电,感应起电,接触起电。 (2)元电荷:最小的带电单元,任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍,e=1.6×10-19 C ——密立根测得e 的值。 2、库伦定律 (1)定律内容: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,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。 (2)表达式:2 21r Q kQ F = k=9.0×109N ·m 2/C 2 ——静电力常量 (3)适用条件:真空中静止的点电荷。 二、电场力的性质 1、电场的基本性质:电场对放入其中电荷有力的作用。 2、电场强度E (1)定义:电荷在电场中某点受到的电场力F 与电荷的带电量q 的比值,就叫做该点的 电场强度。 (2)定义式:q F E = E 与F 、q 无关,只由电场本身决定。 (3)电场强度是矢量:大小:单位电荷受到的电场力。 方向:规定正电荷受力方向,负电荷受力与E 的方向相反。 (4)单位:N/C,V/m 1N/C=1V/m (5)其他的电场强度公式 ○ 1点电荷的场强公式:2 r kQ E =——Q 场源电荷 ○2匀强电场场强公式:d U E =——d 沿电场方向两点间距离 (6)场强的叠加:遵循平行四边形法则 3、电场线 (1)意义:形象直观描述电场强弱和方向理性模型,实际上是不存在的 (2)电场线的特点: ○ 1电场线起于正(无穷远),止于(无穷远)负电荷 ○ 2不封闭,不相交,不相切 ○ 3沿电场线电势降低,且电势降低最快。一条电场线无法判断场强大小,可以判断电势高低。 ○ 4电场线垂直于等势面,静电平衡导体,电场线垂直于导体表面 (3)几种特殊电场的电场线

第七讲库仑定律与电场强度

第七讲 库仑定律与电场强度 一.电荷、电荷守恒定律 元电荷:电荷量的电荷,叫元电荷。任意带电体的电荷量都是元电荷电荷量的整数倍。 电荷守恒定律: 二.库仑定律 1.内容:在真空中静止的两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在他们的连线上。 2.公式: 3.适用条件:①真空中<空气中也近似成立),②点电荷。 4.点电荷:如果带电体间的距离比它们的大小大得多,以致带电体的形状对相互作用力的影响可忽略不计,这样的带电体可以看成点电荷。三.库仑定律的应用 1.库仑电荷分配法:两个完全相同的带电金属球相接触,同种电荷总电荷量平均分配,异种电荷先中和在平均分配。 2.自由点电荷共线平衡问题 即共线平衡的三个自由电荷,电性是“两侧同,中间异”,电量是“夹小”—指中间电荷电量最小,“靠小”—指中间电荷靠近电量较小的电荷。 3.三自由点电荷共线不平衡<具有共同的加速度)问题 练习 1.关于点电荷,下列说法中正确的是(> A .只有体积很小的带电体才能看成是点电荷 B .体积较大的带电体一定不能看成是点电荷 C .当两个带电体的大小形状对它们之间的相互作用的影响可忽略时,这两个带电体均可看成点电荷 D .当带电体带电量很少时,可看成点电荷 2.两个分别带有电荷量Q -和+3Q 的相同金属小球<均可视为点电荷),固定在相距为r 的两处,它们间库仑力的大小为F 。两小球相互接触后将其固定距离变为2r ,则两球间库仑力的大小为<)A .112F B .34F C .43F D .12F 3.有两个点电荷所带电量的绝对值均为Q ,从其中一个电荷上取下△Q 的电量,并加在另一个电荷上,那么它们之间的相互作用力与原来相比(>A .一定变大B .一定变小 C .保持小变 D .因为两电荷电性不确定,无法判断 4.<2018普陀一模)如图,在水平面上A 、B 、C 三点固定着三个电荷量 C 1060.119-?=e 叫静电力常量)式中,/100.9(229221C m N k r Q Q k F ??= =

库仑定律电场强度

库仑定律 电场强度 1.共点力的平衡条件:物体不受力或所受外力的合力为零. 2.在某力作用下几个物体运动的加速度相同时,常用整体法求加速度,隔离法求相互作用力. 3.库仑定律 (1)内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的大小,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,作用力的方向在它们的连线上. (2)公式:F =kq 1q 2 r 2 ,适用条件:①真空中;②点电荷. 4.电场强度 (1)定义式:E =F q ,适用于任何电场,是矢量,单位:N/C 或V/m. (2)点电荷的场强:E =kQ r 2,适用于计算真空中的点电荷产生的电场. (3)规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向.电场中某一点的电场强度E 与试探电荷q 无关,由场源电荷(原电场)和该点在电场中的位置决定. 5.场强叠加原理和应用 (1)当空间有几个点电荷同时存在时,它们的电场就互相叠加,形成合电场,这时某点的场强就是各个点电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和. (2)场强是矢量,遵守矢量合成的平行四边形定则. 一、场强公式E =F q 与E =k Q r 2的比较 电场强度是由电场本身决定的,E =F q 是利用比值定义的电场强度的定义式,q 是试探电荷,E 的大小与q 无关.E =k Q r 2是点电荷电场强度的决定式,Q 为场源电荷的电荷量,E 的大小与Q 有关. 例1 关于电场强度E ,下列说法正确的是( ) A .由E =F q 知,若q 减半,则该处电场强度为原来的2倍 B .由E =k Q r 2知,E 与Q 成正比,而与r 2成反比 C .由E =k Q r 2知,在以Q 为球心,以r 为半径的球面上,各处场强均相同 D .电场中某点的场强方向就是该点正电荷受到的静电力的方向 解析 E =F q 为场强定义式,电场中某点的场强E 只由电场本身决定,与试探电荷无关,A 错误;E =k Q r 2是点电荷Q 产生的电场的场强决定式,故可见E 与Q 成正比,与r 2 成反比,B 正 确;因场强为矢量,E 相同,意味着大小、方向都相同,而在以场源点电荷为球心的球面上各处E 的方向不同,故C 错误;电场中某点的场强方向与正电荷在该点所受静电力的方向相 同,故D 正确. 答案 BD 二、两个等量点电荷周围的电场 解决这类题目的关键是熟记等量异种点电荷、等量同种点电荷周围电场线的分布情况,依据电场线的分布分析电场强度的变化,再结合牛顿第二定律和运动学公式分析加速度和速度的变化. 例2 两个带等量正电荷的点电荷,O 点为两电荷连线的中点,a 点在连线的中垂线上,若在a 点由静止释放一个电子,如图1所示,关于电子的运动,下列说法正确的是( )

高中物理选修3-1电场强度知识点总结.doc

高中物理选修3-1电场强度知识点总结 高中物理选修3-1电场强度知识点总结 高中物理电场强度知识点 电场强度:放入电场中某点的电荷所受电场力F跟它的电荷量Q的比值叫该点的电场强度; 1、定义式:E=F/q;E是电场强度;F是电场力;q是试探电荷; 2、电场强度是矢量,电场中某一点的场强方向就是放在该点的正电荷所受电场力的方向(与负电荷所受电场力的方向相反) 3、该公式适用于一切电场; 4、点电荷的电场强度公式:E=kQ/r2 高中物理库仑定律知识点 库仑定律:真空中两个静止点电荷间的相互作用力,跟它们所带电荷量的乘积成正比,跟它们之间距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。电荷间的这种力叫库仑力, 1、计算公式:F=kQ1Q2/r2 (k=9.0 109N.m2/kg2) 2、库仑定律只适用于点电荷(电荷的体积可以忽略不计) 3、库仑力不是万有引力; 高中物理产生电荷的方式知识点 1、摩擦起电:(1)正点荷:用绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷; (2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷;(3)实质:电子从一物体转移到另一物体; 2、接触起电:(1)实质:电荷从一物体移到另一物体;(2)两个完全相同的物体相互接触后电荷平分;(3)、电荷的中和:等量的异种电荷相互接触,电荷相合抵消而对外不显电性,这种现

象叫电荷的中和; 3、感应起电:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电;(1)电荷的基本性质:同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引; (2)实质:使导体的电荷从一部分移到另一部分;(3)感应起电时,导体离电荷近的一端带异种电荷,远端带同种电荷; 4、电荷的基本性质:能吸引轻小物体。

高中物理复习——电场(1)库仑力、电场强度

电场(一) 一.电荷及电荷守恒定律 1.两种电荷:自然界只存在正、负两种电荷,基元电荷电量e= C 2.物体的带电方式有三种:(1)摩擦起电 (2)接触起电 (3)感应起电 3.电荷守恒定律:电荷既不能 ,也不能 ,它只能从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分。 4.点电荷:点电荷是一种理想化带电体模型,当带电体间的距离 带电体的线度,以致带电体的形状和大小对作用力的影响可以 时,此带电体可以看作点电荷。 二.库仑定律 22 1r q kq F = 其中k 为静电力常量, k =9.0×10 9 N m 2/c 2 注意:1)使用库仑定律计算时,电量用绝对值代入,作用力的方向根据“同种电荷相斥,异种电荷相吸”的规律定性判定。 2)研究微观带电粒子(电子、质子、α粒子、各种离子)相互作用时,万有引力或重力可以忽略不计。 3)库仑分取电量的方法:两个大小、形状完全相同的带电金属球相碰后,带电量一定相等。 【例1】 在真空中同一条直线上的A 、B 两点固定有电荷量分别为+4Q 和-Q 的点电荷。①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置,可以使它在电场力作用下保持静止?②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止,那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷?电荷量是多大? 解:①先判定第三个点电荷所在的区间:只能在B 点的右侧;再由2r kQq F =,F 、k 、q 相同时Q r ∝ ∴r A ∶r B =2∶1,即C 在AB 延长线上,且AB=BC 。 ②C 处的点电荷肯定在电场力作用下平衡了;只要A 、B 两个点电荷中的一个处于平衡,

另一个必然也平衡。由2r kQq F = ,F 、k 、Q A 相同,Q ∝r 2,∴Q C ∶Q B =4∶1,而且必须是正电荷。所以C 点处引入的点电荷Q C = +4Q 【例2】 已知如图,在光滑绝缘水平面上有三个质量都是m 的相同小球,彼此间的距离都是l ,A 、B 电荷量都是+q 。给C 一个外力F ,使三个小球保持相对静止共同加速运动。求:C 球的带电性和电荷量;外力F 的大小。 解:先分析A 、B 两球的加速度:它们相互间的库仑力为斥力, 因此C 对它们只能是引力,且两个库仑力的合力应沿垂直于AB 连线的方向。这样就把B 受的库仑力和合力的平行四边形确定了。于是可得Q C = -2q ,F =3F B =33F AB =2 2 33l kq 。 三、电场的力的性质 1.电场:电场是电荷周围存在的电荷发生相互作用的媒介物质;电场的最基本性质是 。 2.电场强度 (1)定义:电场强度,简称场强 q F E = (2)点电荷周围的场强公式是:2r kQ E = ,其中Q 是产生该电场的电荷,叫场电荷。 (3)匀强电场的场强公式是:d U E = ,其中d 是沿电场线方向上的距离。 【例3】 图中边长为a 的正三角形ABC 的三点顶点分别固定三个点电荷+q 、+q 、-q ,求该三角形中心O 点处的场强大小和方向。 解:每个点电荷在O 点处的场强大小都是( ) 2 3 /3a kq E = 由 图可得O 点处的合场强为2 6a kq E O = ,方向由O 指向C 。 【例4】 如图,在x 轴上的x = -1和x =1两点分别固定电荷量为- 4Q 和+9Q 的点电荷。求:x 轴上合场强为零的点的坐标。并求在x = -3点处的合场强方向。 -5 -3 -1 1 -4Q +9 Q A

电场强度电场线知识点精析

电场强度电场线·知识点精析 1.电场——电荷周围的一种特殊的物质 特殊性看不见,摸不着,无法称量,可以叠加. 物质性电场是一种客观实在,它对场中电荷有力的作用.电荷间的相互作用是通过电场实现的. 2.电场强度——反映电场力的性质的物理量 定义放在电场中某一点的电荷受到的电场力跟它电量的比值. 单位 N/C. 方向规定为正电荷受力方向. 注意:(1)分清电场强度与电场力 (2)试验电荷不同于点电荷 试验电荷的体积必须绝对的小——放在电场中可以有确切的位置;试验电荷的电量必须绝对的少——能尽量减少对原来电场的影响. 3.电场线——描述电场的一种形象化的方法

定义线上每一点的切线方向都跟该处的场强方向一致的曲线. 作用切线方向表示场强的方向;疏密程度表示场强的大小. 特征始于正电荷,终于负电荷;不闭合、不相交. 注意电场线是人为画出的形象地表示电场分布的一种曲线,实验也仅是模拟了这种曲线的形状,实际电场中并不存在这种曲线,实验也并非证实这种线的存在. 典型题剖析 例1 把一个电量q=-10-6C的试验电荷,依次放在带正电的点电荷Q周围的A、B两处(图1-2),受到的电场力大小分别是F A=5×10-3N,F B=3×10-3N. (1)画出试验电荷在A、B两处的受力方向. (2)求出A、B两处的电场强度. (3)如在A、B两处分别放上另一个电量为q′=10-5C的电荷,受到的电场力多大? 分析试验电荷所受到的电场力就是库仑力,由电荷间相互作用规律确定受力方向,由电场强度定义算出电场强度大小,并根据正试验电荷的受力方向确定场强方向. 解答(1)试验电荷在A、B两处的受力方向沿着它们与点电荷Q的连线向内,如图1—3中F A、F B所示. (2)A、B两处的场强大小分别为

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