号静电场电场力的性质的描述.ppt

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1、第一节　电场力的性质的描述一、元电荷及电荷守恒定律1．元电荷：科学实验发现的最小电荷量是电子的电荷量，质子、正电子所带的电荷量与它相同，但符号相反。人们把这个最小的电荷量叫做元电荷，用e表示，e＝①。2．电荷守恒定律(1)起电方式：②、③、④。(2)带电实质：物体带电的实质是⑤。(3)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体⑥，或者从物体的一部分⑦；在转移的过程中，电荷的总量⑧。1.60×10－19C摩擦起电接触起电感应起电电荷的转移转移到另一个物体转移到另一部分保持不变1．已知π＋介子、π－介子都是由一个夸克(夸克或夸克)和一个反夸克(反夸克或反夸克)组

2、成的，它们的电荷量如下表所示，表中e为元电荷。下列说法正确的是()A．π＋由u和组成B．π＋由d和组成C．π－由u和组成D．π－由d和组成小试牛刀【解析】根据题目列表信息可知，π＋带一个单位的正电荷，π－带一个单位的负电荷。只要想到了电荷守恒定律，就可以轻松判断A、D正确。由于受思维惯性的影响，有些学生总认为任何物体的带电量都是基本电荷e的整数倍。其实，近代物理学认为，夸克是比质子和中子等亚原子粒子更基本的物质组成单位，夸克组成了质子和中子，质子和中子组成原子核，最终才由原子构成宇宙万物．科学研究还表明，一般没有自由的单个夸克，只有两个或三个夸克的集合体才能够处于自

3、由状态。【答案】AD二、点电荷及库仑定律1．点电荷：忽略⑨和电荷分布状况的可看成一个点的带电体，是一种理想化的模型。2．库仑定律(1)内容：⑩中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的⑪成正比，与它们的⑫成反比，作用力的方向在⑬。(2)表达式：⑭，式中k＝⑮·m2/C2，叫静电力常量。(3)适用条件：⑯中的⑰。形状、大小真空电荷量的乘积距离的二次方它们的连线上9.0×109_N真空点电荷2．如图所示，q1、q2、q3、分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态。(1)如果q2为正电荷，则q1

4、为________电荷，q3为________电荷。(2)q1、q2、q3三者电荷量大小之比是________∶________∶________。小试牛刀1．适用条件(1)在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，可以直接应用公式。(2)当两个带电体的间距远大于本身的大小时，可以把带电体看成点电荷。2．库仑力的方向：由相互作用的两个带电体决定，且同种电荷相互排斥，为斥力；异种电荷相互吸引，为引力。(2011·启东模拟)如右图所示，两个质量均为m的完全相同的金属的球壳a与b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离L为球半径的3倍。

5、若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，那么a、b两球之间的万有引力F引、库仑力F库分别为()【解题切点】两球之间的作用力是否符合万有引力定律及库仑定律的运用条件。【解析】因为a、b两球所带异种电荷相互吸引，使它们各自的电荷分布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分布较密集，又L＝3r，不满足L≫r的要求，故不能将带电球壳看成点电荷，所以不能应用库仑定律，【答案】D1．如下图所示，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

6、静电感应，则每根弹簧的原长为()变式训练【答案】C【例2】：在真空中，有两个半径相同的金属小球，带电量分别为+Q、-3Q，它们的间距为r（可视为点电荷），相互作用力为F，若将两小球接触一下，然后放在相距2r的位置，则相互作用力变为F/，求F与F/之比为多少？【变式训练】：2、真空中有两个相同的金属小球M和N，相距为r，带电量分别为q和2q，但带何种电荷未知，它们之间的相互作用力大小为F，有一个跟M、N相同的不带电金属球P，当P跟M、N依次接触一次后移开，再将M、N间距变为2r，那么M、N间的作用力大小可能是（r远大于小球直径）A、5F/64B、5F/32C、3F/3

7、2D、3F/16【探究二】：带电粒子在电场中的平衡和非平衡问题【例3】：A、B两个点电荷，相距r，A带有9Q的正电荷，B带有4Q的正电荷。（1）、如果A和B固定，应如何放置第三个点电荷q，才能使此电荷处于平衡状态？（2）、如果A和B是自由的，应如何放置第三个点电荷，使系统处于平衡状态，试求第三个点电荷的电量q的大小及电性。【变式训练】：3、如图所示的光滑绝缘水平面上，固定着A、B、C三个带电小球，三球球心共线，质量mA：mB：mC=1:2:1，现同时释放三个小球的瞬间，A球的加速度值为2m/s2，方向向左，C球的加速度值为6m/s2，方向向右，那么B球的加速度大