静电场专题复习

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静电场专题复习

电荷及其守恒定律

1.自然界只有两种电荷,物理学中规定:用丝绸摩擦过的玻璃棒带 电荷;用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带 电荷.带有同种电荷的物体相互 ,带有异种电荷的物体相互 .带有等量异种电荷的物体相互接触会发生 现象.带电体的三个共同特点是:具有吸引轻小物体的性质;能使验电器金属箔张角 ;带电体之间有相互 .

2.电荷既不会创生,也不会消灭,它只会从一个 转移到另一个 ,或者从物体的

转移到另 .在转移过程中,电荷的 不变,这个规律叫做电荷守恒定律.

3.科学实验发现的最小电荷量就是 所带的电荷量, 、 与它带等量的电荷,但符号相反,人们把这个最小的电荷量叫做 ,e= C.

知识点一 电荷及其相互作用

1.以下判断小球是否带电的说法中正确的是( )

A.用一个带电体靠近它,如果能够吸引小球,则小球一定带电

B.用一个带电体靠近它,如果能够排斥小球,则小球一定带电

C.用验电器的金属球接触它后,如果验电器的金属箔能改变角度,则小球一定带电

D.如果小球能吸引小纸屑,则小球一定带电

2.绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜,在a的近旁有一绝缘金属球b,开始时a、b不带电,如图所示,现使b球带电,则( )

A.a、b之间不发生相互作用

B.b将吸引a,吸在一起不分开

C.b立即把a排斥开

D.b先吸引a,接触后又把a排斥开

知识点二 起电的三种方式

3.关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )

A.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子

B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷

C.摩擦起电,可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的

D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电

4.如图所示,A、B为两个相互接触的、用绝缘支柱支持的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带正电的小球,下列说法中正确的是( )

A.把C移近导体A时,A、B上的金属箔片都张开

B.把C移近导体A,先把A、B分开,然后移去C,A、B上的金属箔片仍然张开

C.先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍然张开

D.先把A、B分开,再把C移去,然后重新让A、B接触,A上的金属箔片张开,而B上的金属箔片闭合

知识点三 元电荷与电荷守恒定律

5.关于元电荷,下列说法中正确的是( )

A.元电荷实质上是指电子和质子本身

B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍

C.元电荷的值通常取e=1.60×10-19 C

D.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的

6.一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中,经过一段时间后,发现该小球上的电荷几乎不存在了,这说明( ) A.小球上原有的负电荷逐渐消失了

B.在此现象中,电荷不守恒

C.小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了

D.该现象是由于电子的转移引起,仍然遵循电荷守恒定律

【方法技巧练】

接触起电的电荷分配

7.有A、B、C三个完全相同的金属球,A带1.2×10-4 C的正电荷,B、C不带电,现用相互接触的方法使它们都带电,则A、B、C所带的电荷量可能是下面哪组数据( )

A.6.0×10-5 C,4.0×10-5 C,4.0×10-5 C

B.6.0×10-5 C,4.0×10-5 C,2.0×10-5 C

C.4.5×10-5 C,4.5×10-5 C,3.0×10-5 C

D.5.0×10-5 C,5.0×10-5 C,2.0×10-5 C

库仑定律

1.电荷之间存在着相互作用力称为 或 ,在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的 的乘积成正比,与它们的 的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.

2.库仑定律的表达式是:F=kq1q2r2,其中k= .

知识点一 库仑定律的适用条件

1.关于库仑定律,下列说法正确的是( )

A.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的球体

B.根据F=kq1q2r2,当两点电荷间的距离趋近于零时,电场力将趋向无穷大

C.若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量,则q1对q2的电场力大于q2对q1的电场力

D.库仑定律和万有引力定律的表达式相似,都是平方反比定律

2.两个半径为R的带电球所带电荷量分别为q1和q2,当两球心相距3R时,相互作用的静电力大小为( )

A.F=kq1q23R2 B.F>kq1q23R2

C.F

知识点二 库仑定律的基本应用

3.两个半径相同的金属小球,带电荷量之比为1∶7,相距为r,两者相互接触后再放回原来的位置上,则相互作用力可能为原来的( )

A.47 B.37 C.97 D.167

知识点三 库仑力作用下的平衡

4.如图所示,带电荷量分别为+q和+4q的两点电荷A、B,相距L,求在何处放一个什么性质的电荷,才可以使三个电荷都处于平衡状态?

5.两个点电荷分别固定于左右两侧,左侧电荷带电荷量为+Q1,右侧电荷带电荷量为-Q2,且Q1=4Q2,另取一个可自由移动的点电荷q,放在+Q1和-Q2的连线上,欲使q平衡,则q的带电性质及所处位置可能为( )

A.负电,放在Q1的左方 B.负电,放在Q2的右方

C.正电,放在Q1的左方 D.正电,放在Q2的右方

【方法技巧练】

一、用对称法计算库仑力

6.如图所示,半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为+Q的电荷,另一电荷量为+q的点电荷放在球心O上,由于对称性,点电荷受力为零,现在球壳上挖去半径为r(r≪R)的一个小圆孔,则此时置于球心的点电荷所受力的大小为多少?方向如何?(已知静电力常量k)

二、库仑定律与牛顿定律的结合

7.如图所示,在光滑绝缘的水平面上,固定着质量相等的三个小球a、b、c,三球在一条直线上,若释放a球,a球初始加速度为-1 m/s2(向右为正),若释放c球,c球初始加速度为3 m/s2,当释放b球时,b球的初始加速度应是多大?

三、有关静电力的动态分析与平衡问题

8.如图所示,竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的小球A,在Q的正上方P点用绝缘线悬挂一个小球B,A、B两小球因带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成θ角.由于漏电,A、B两小球的电荷量逐渐减小,悬线与竖直方向夹角θ逐渐减少,则在漏完电之前,拉力的大小将( )

A.保持不变 B.先变小后变大

C.逐渐变小 D.逐渐变大

9.如图所示,一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B,静止在图示位置,若固定的带正电的小球A的电荷量为Q,B球的质量为m,带电荷量为q,θ=30°,A和B在同一条水平线上,整个装置处于真空中,求A、B两球间的距离.

电场强度

1.放入电场中某点的点电荷所受 与它的 的比值叫做该点的电场强度,它是用来描述电场 和 的物理量,其大小与试探电荷及其受力 ,决定于电场本身,其方向与

电荷在该点所受静电力方向相同.

2.真空中点电荷周围形成的电场的场强公式为:E=kQr2,其中k是 ,Q是 的电荷量.

在点电荷Q的电场中不存在E相同的两个点.r相等时,E的大小相等,但方向 ;两点在以Q为中心的同一半径上时,E的方向 ,但大小 .

知识点一 电场、电场强度

1.电场中有一点P,下列说法中正确的是( )

A.若放在P点的试探电荷的电荷量减半,则P点的场强减半

B.若P点无试探电荷,则P点的场强为零

C.P点的场强越大,则同一电荷在P点所受到的电场力越大

D.P点的场强方向为试探电荷在该点受到的电场力的方向

2.关于电场线的特征,下列说法中正确的是( )

A.如果某空间中的电场线是曲线,那么在同一条电场线上各处的场强不相同

B.如果某空间中的电场线是直线,那么在同一条电场线上各处的电场强度相同

C.如果空间中只存在一个孤立的点电荷,那么这个空间中的任意两条电场线都不相交;如果空间中存在两个以上的点电荷,那么这个空间中有许多电场线相交

D.电场中任意两条电场线都不相交

3.由电场强度的定义式E=Fq可知,在电场中的同一点( )

A.电场强度E跟F成正比,跟q成反比

B.无论检验电荷所带的电荷量如何变化,Fq始终不变

C.电荷在电场中某点所受的电场力大,则该点的电场强度强

D.一个不带电的小球在P点受到的电场力为零,则P点的场强一定为零

4.对于由点电荷Q产生的电场,下列说法中正确的是( )

A.电场强度的定义式仍成立,即E=F/Q,式中的Q就是产生电场的点电荷

B.在真空中电场强度的表达式为E=kQr2,式中的Q就是产生电场的点电荷

C.在真空中E=kq/r2,式中的q是试探电荷 D.以上说法都不对

知识点二 电场的叠加

5.如图所示,A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点,∠B=30°,现在A、B两点放置两点电荷qA、qB,测得C点电场强度的方向与AB平行,则qA带________电,qA∶qB=________.

知识点三 电场线及其特点

6.如图所示是静电场的一部分电场线分布,下列说法中正确的是( )

A.这个电场可能是负点电荷的电场

B.点电荷q在A点处受到的静电力比在B点处受到的静电力大

C.点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力)

D.负电荷在B点处受到的静电力的方向沿B点切线方向

【方法技巧练】

一、由电场线和运动轨迹判断运动情况的方法

6.某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下说法正确的是( )

A.粒子必定带正电荷

B.由于M点没有电场线,粒子在M点不受电场力的作用

C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度

D.粒子在M点的动能小于在N点的动能

二、电场内力学问题的分析方法