电场强度和电场力

A. 2
C. 2 3
B. 3
D. 3 3
O
θ
B 解见下页
绝缘手柄
A
解： 设线长为l，A球带电量为Q，A球受力平衡
k qQ ( l sin )
2
mg tan
q2 q1

sin sin
2 2
2 tan 2 1 tan 1 23O Nhomakorabea1
O
2
l
A
l A
B
绝缘手柄
B
绝缘手柄
07年1月苏州市教学调研测试14 14．（14分）如图（甲）所示，在一个点电荷Q的电 场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、 B两点的坐标分别为2.0m和5.0m．放在A、B两点的试 探电荷a、b受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同， 电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系图象分别如 图（乙）中直线a、b所示，放在A点的电荷带正电， 放在B点的电荷带负电。 （1）求B点的电场强度的大小和方向． （2）试判断点电荷Q的电性，并说明理由． （3）求点电荷Q的位置坐标． F/N a 4 3 O A B x/m b 2 图甲 1 q/0.1C
1 (1 )
n
1 n
解： （1）设C在AB连线的延长线上距离B为l处达到 平衡，带电量为Q， qQ F k 2 由库仑定律
r
由平衡条件
解得
FC
4 kqQ (d l )
2

kqQ l
2
l1 d
l2
1 3
d （舍去）
所以平衡位置在AB连线的延长线上距离B为d处 -q 4q C
电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用, 电荷放入电场后就具有电势能。 二、电场强度 场强E是描述电场的力的性质的物理量。 ⑴定义：放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F跟它 的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。 F E q 单位是V/m，也可以用N/C。 ①这是电场强度的定义式，适用于任何电场。 ②其中的q为试探电荷,是电荷量很小的点电荷(可正可负) ③电场强度是矢量，规定其方向与正电荷在该点受的电 场力方向相同。 kQ ⑵点电荷周围的场强公式是：E 2 ，其中Q是产生 r 该电场的电荷，叫场源电荷。 U ⑶匀强电场的场强公式是： E 其中d是沿电场线方向 d 上的距离。
A
d
B l
（2）不能
（3）环C带电-q，平衡位置不变，拉离平衡位置一 小位移x后 C受力为
FC 4 kq
2 2
( 2d x )

kq
2 2
(d x )
kq d
2 3
利用近似关系化简得
FC
x
所以小环C将作简谐运动。 4q -q d -q x
C
A
B d
题目
0
1 2 3 4 图乙
解： （1）由图可知，B点的电场强度 EB = F/q 代入数据得 EB =2.5N/C ① ②
EB方向指向x负方向
（2）同理可判断A点的电场强度EA＝40 N/C
③
④
EA方向指向x正方向，由于A、B两点均处于同一个点 电荷所形成的电场中，场强方向相反，据题意可知， 点电荷Q应位于A、B两点之间，带负电荷。 ⑤ O A -Q B x/m
一、库仑定律 真空中两个点电荷之间相互作用的电力，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。即：
F k q1q 2 r
2
其中k为静电力常量， k=9.0×10 9 Nm2/C2 成立条件 ① 真空中（空气中也近似成立）， ② 点电荷。即带电体的形状和大小对相互作用力的 影响可以忽略不计。(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，不能再用球心距代替r）。
A．两个小球带的是同种电荷
B．两个小球带的是异种电荷 C．t2时刻两小球间的距离是t1时刻的 D．t2时刻两小球间的距离是t1时刻的
2
2 2
倍 倍
07学年南京市期末质量调研10 10．如图所示，竖直绝缘墙壁上固定一个带电质点A， A点正上方的P点用绝缘丝线悬挂另一质点B, A、B两质 点因为带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成θ角, 由 于漏电A、B两质点的带电量缓慢减小，在电荷漏完之 前，关于悬线对悬点P的拉力F1大小和A、B间斥力F2 大小的变化情况,下面说法中正确的是 （ A D ） A． F1保持不变 B． F1先变大后变小 C． F2保持不变 D． F2逐渐减小 P
θ
A B
解： 画出带电质点B的受力图， 由库仑定律，A、B两质点的带电量缓慢减小，F2 逐渐减小，θ角减小, AB减小, PA、PB均不变。
ΔPAB∽G′BF2，
mg PA F1 PB PB PA F2 AB
P F1 G′ θ
F2 A
F 1 mg
B
mg
PA、PB均不变，所以F1保持不变
07年1月海淀区期末练习6 6．在光滑绝缘的水平面上，相距一定的距离放有 两个质量分别为m和2m的带电小球（可视为质点） A和B 。在t1=0时，同时将两球无初速释放，此时A 球的加速度大小为a；经一段时间后，在t=t2 时，B 球的加速度大小也变为a 。若释放后两球在运动过 程中并未接触，且所带电荷量都保持不变，则下列 判断正确的是 （ B D ）
（3）设点电荷Q的坐标为x，由点电荷的电场
E k Q r 2 (5 x )
2
⑥
可知
即
E
A

EB
( x 2)
2 2
2
(5 x ) ( x 2 )

40 2 .5
16
⑦
解得
x=2.6m（另解x=1舍去） O A 0 2 -Q x B x/m 5
⑧
题目
2007年高考江苏卷16 16、(15分)如图所示，带电量分别为4q和－q的小球A、 B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上,相距为d。若杆上 套一带电小环C，带电体A、B和C均可视为点电荷. （1）求小环C的平衡位置。 （2）若小环C带电量为q，将小环拉离平衡位置一小位 移x (∣x∣<<d )后静止释放，试判断小环C能否回到平 衡位置。（回答“能”或“不能”即可） （3）若小环C带电量为－q，将小环拉离平衡位置一小 位移x (∣x∣<<d ) 后静止释放， -q 4q 试证明小环C将作简谐运动。 A B 提示：当 <<1时，则 d
07年天津五区县重点校联考.10 10．竖直绝缘墙壁的Q处有一固定的小球A，在Q的 正上方的P点用绝缘丝线悬挂另一小球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，如图所示。若丝线长度变为原来的一半，同时 小球B电量减为原来的一半，A小球电量不变，则 再次稳定后两状态相比，丝线拉力 （ B ） A．保持不变 P B．减为原来的一半 θ C．虽然减小，但比原来的一半要大 D．变大 QA B 解见下页
江苏省启东市07届第一学期期中测试4
4．A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微
粒仅在电场力作用下以一定初速从A点沿电场线运
动到B点，其v—t 图象如图甲所示．则这电场的电
场线分布可能是图乙中的
v
A B A A B B
(
A
)
A
B C
A
B
0
t
甲
乙
D
2007年理综宁夏卷18 18、两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结， 置于场强为E的匀强电场中，小球1和小球2均带正电， 电量分别为q1和q2（q1＞q2）。将细线拉直并使之与 电场方向平行，如图所示。若将两小球同时从静止 状态释放，则释放后细线中的张力T为（不计重力及 两小球间的库仑力） （ A ）
A. B. C . D. T 1 2 ( q1 q 2 )E
T ( q1 q 2 )E T 1 2 ( q1 q 2 )E
球2
E 球1
T ( q1 q 2 )E
广东茂名市2007年第一次模考9 9．如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细 线悬挂起来的两个相同的带电介质小球A、B，左边 放一带正电的固定球P时，两悬线都保持竖直方向。 下面说法正确的是 （ C ） A．A球带正电，B球带负电，并且A球带电荷量 较P球带电荷量大 B．A球带正电，B球带负电，并且A球带电荷量 较P球带电荷量小 C．A球带负电, B球带正电, 并且 A球带电荷量较P球带电荷量小 D．A球带负电，B球带正电，并且 P A B A球带电荷量较P球带电荷量大
解： 画出带电质点B的受力图， ΔPAB∽G′BF2，
mg PA F1 PB PB PA F2 AB
P F1 G′ θ F2 QA B mg
F 1 mg
丝线长度变为原来的一半, PB减为原来的一半， PA不变，所以F1减为原来的一半，与小球B电量 及夹角θ无关。
2007年重庆卷16 16.如题16图，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细 线下端有一个带电量不变的小球A.在两次实验中，均 缓慢移动另一带同种电荷的小球B.当B到达悬点O的正 下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬线 偏离竖直方向的角度为θ，若两次实验中B的电量分别 C 为q1和q2, θ分别为30°和45°.则q2 / q1为 ( )
电场强度和电场力
电场强度和电场力 一、库仑定律
二、电场强度 江苏省启东市07届第一学期期中测试4 2007年理综宁夏卷18 广东茂名市2007年第一次模考9
07年1月海淀区期末练习6
07学年南京市期末质量调研10
07年天津五区县重点校联考.10
2007年重庆卷16 07年1月苏州市教学调研测试14 2007年高考江苏卷16