高中物理 6.1电场力的性质基础课件

《高中物理 6.1电场力的性质基础课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、考点1电荷守恒定律及库仑定律电场力的性质1.库仑定律的适用条件是：①真空中②静止的点电荷。2.对于两带电球体间库仑力的求解，需注意F=kq1q2/r2中r的含义：(1)若两带电球体可看做点电荷，则r为两球心间的距离。(2)若两球体不能看成点电荷，则①带异种电荷时，r小于两球心间的距离。②带同种电荷时，r大于两球心间的距离。3.有人认为，由F=kq1q2/r2知，当r→0时，F→∞，单从数学角度看出发，确实如此，但从物理角度，该结论是错误的。因为当r→0时，带电体不能视为点电荷，库仑定律公式F=kq1q2/r2已不再适用。【例1】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)

2、，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r/2，则两球间库仑力的大小为()A.(1/12)FB.(3/4)FC.(4/3)FD.12F库仑定律的应用C两个完全相同的小球接触后，电荷要重新分布，其所带电荷量要平分，设分别带Q1、Q2的正电荷，二者接触后每个小球带电荷量为(Q1+Q2)/2；如果带Q1、Q2的异种电荷，接触后每个小球带电荷量为

3、(

4、Q1

5、-

6、Q2

7、)/2

8、，电性与电荷量大的小球相同。【解析】本题考查电荷守恒定律和库仑定律的基本应用，熟练掌握两个定律和电荷分配的特点是解题的关键。据库仑定律知，F=kQ·3Q/r2=3kQ2/r2，两小球接触

9、后电荷量先中和再平分，使得两小球带电荷量均为Q，此时的库仑力F′=kQ2/(r/2)2=4kQ2/r2=(4/3)F。典例一“真空中两个静止点电荷相距10cm，它们之间的相互作用力大小为9×10-4N。当它们合在一起时，成为一个带电荷量为3×10-8C的点电荷。问原来两电荷的带电荷量各为多少？”某同学求解如下：根据电荷守恒定律：q1+q2=3×10-8C=a①根据库仑定律：q1q2=r2/kF=(10×10-2)2/(9.0×109)×9×10-4C2＝1×10-15C2=b，以q2=b/q1代入①式得q12-aq1+b=0，解得C，根号中的数值小于0，经检查，运算无误。试指出求解过程中的

10、问题并给出正确的解答。【答案】q1=5×10-8C;q2=2×10-8C；q1、q2异号【例2】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()A.l+5kq2/(2k0l2)B.l-kq2/(k0l2)C.l-5kq2/(4k0l2)D.l-5kq2/(2k0l2)库仑力作用下平衡C解决带电体在电场中的平衡问题的方法与解决力学中平衡问题的方法是一样的，都是依据共点力平衡条件求解，所不同的只是在受力分析列平衡方程时

11、，一定要注意考虑电场力。【解析】本题考查库仑定律，物体的平衡、胡克定律，正确理解并会应用定律解题是解决问题的前提，考查学生的理解能力和分析综合能力。以左边小球为研究对象，它受另外两个带电小球的库仑斥力和弹簧弹力作用而平衡，有F=k0x=kq2/l2+kq2/(2l)2=5kq2/(4l2),x=5kq2/(4k0l2)，故弹簧原长l0=l-Δx=l-5kq2/(4k0l2)。典例二如图所示，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)若q2为正电荷，则q1为___电荷，q3为____电荷;

12、(2)q1、q2、q3三者电荷量大小之比是______:___:______。负负1考点2电场强度1.电场强度与电场力的区别和联系2.叠加原理：多个点电荷在电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，这种关系叫电场强度的叠加，电场强度的叠加遵循平行四边形定则。电场强度(E)电场力(F)区别①反映电场力的性质②其大小仅由电场本身决定③其方向仅由电场本身决定，规定其方向与正电荷在电场中所受电场力方向相同①仅指电荷在电场中的受力②其大小由放在电场中的电荷和电场共同决定③正电荷的受力方向与场强方向相同，负电荷的受力方向与场强方向相反联系F=qE3.场强三个表达式的比较使用以上

13、三个公式时一定要注意它们的适用条件。表达式比较E=F/qE=kQ/r2E=U/d公式意义电场强度定义式真空中点电荷决定式匀强电场中E与U关系式适用条件一切电场①真空；②点电荷匀强电场比较决定因素电场本身决定，与q无关场源电荷Q和场源电荷到该点的距离r共同决定电场本身决定相同点矢量，单位：1N/C=1V/m【例3】如图所示，均匀带电圆环所带电荷量为Q，半径为R，圆心为O，P为垂直于圆环平面中心轴上的一点，OP=L，试求P点