电场力的性质知识点和联系
高中物理【电场力的性质】知识点、规律总结

一、电荷及电荷守恒定律 1.元电荷、点电荷 (1)元电荷:e=__1_._6_×__1_0_-_1_9___C,所有带电体的电荷量都是元电荷的_整__数__倍___,其 中质子、正电子的电荷量与元电荷相同. (2)点电荷:当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响_很__小___时,可以将带电体 视为点电荷.
电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和
2.电场强度的三个计算公式
3.电场强度的计算与叠加 在一般情况下可由上述三个公式计算电场强度,但在求解带电圆环、带电平面等一 些特殊带电体产生的电场强度时,上述公式无法直接应用.这时,如果转换思维角度, 灵活运用叠加法、对称法、补偿法、微元法、等效法等巧妙方法,可以化难为易.
二、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,与它们的__电__荷__量__的__乘__积__ 成正比,与它们的_距__离__的__二__次__方___成反比.作用力的方向在它们的连线上.
2.表达式:F=kqr1q2 2,式中 k=__9_._0_×__1_0_9__ N·m2/C2,叫静电力常量. 3.适用条件:_真__空___中静止的_点__电__荷___.
考点二 电场强度的理解和计算
师生互动
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
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荷 q 唯一性
无关,它决定于形成电场的电荷(场源电荷)及空间位置
如果有几个ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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 叠加性
电场线越密的地方,等差等势面越密集;电场线越疏的地方,等 判断等势面的疏密
高二物理必修三知识点笔记

高二物理必修三知识点笔记(实用版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种类型的教育资料,如幼儿教案、音乐教案、语文教案、知识梳理、英语教案、物理教案、化学教案、政治教案、历史教案、其他范文等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor.I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!Moreover, this store provides various types of educational materials for everyone, such as preschool lesson plans, music lesson plans, Chinese lesson plans, knowledge review, English lesson plans, physics lesson plans, chemistry lesson plans, political lesson plans, history lesson plans, and other sample texts. If you want to learn about different data formats and writing methods, please stay tuned!高二物理必修三知识点笔记本店铺整理的《高二物理必修三知识点笔记》希望能够帮助到大家。
电场力的性质-电场强度

四.电场线 为形象描述电场而引入的 假想曲线.
几种典型的电场线
1、孤立点电荷周围电场的电场线
2、等量的异号电荷产生的电场的电场线
3、等量的同号电荷产生的电场的电场线
4、匀强电场的电场线:平行等距的直线
5、点电荷与带电平板的电场线分布
电场线的特点
(1)电场线的疏密表示场强的强弱;电 场线上每一点的切线方向表示该点的场 强方向. (2)电场线从正电荷出发到负电荷终止. •或者从正电荷出发终止于无穷远处; •或者从无穷远处出发终止于负电荷.
(3)电场线不能相交,也不能相切; 更不能认为是电荷在电场中的运动轨迹.
(4)顺着电场线的方向电势逐渐降 低,而且降落得最快; (5)电场线与等势面处处垂直.
【高考佐证 2】 (2010· 新课标全国卷)静电 除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器. 某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属 板,图 3 中直线 ab 为该收尘板的横截面. 工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分 图 3 布如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运 动, 最后落在收尘板上. 若用粗黑曲线表示原来静止于 P 点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列 4 幅图中可能正确 的是(忽略重力和空气阻力) ( )
【高考佐证 1】 (2009· 海南)如图 1 所 示,两等量异号的点电荷相距为 2a. M 与两点电荷共线,N 位于两点电 荷连线的中垂线上,两点电荷连线 中点到 M 和 N 的距离都为 L,且 L≫a.略去(a/L)n(n≥2)项的贡献,则 两点电荷的合电场在 M 和 N 点的强度 A.大小之比为 2,方向相反 B.大小之比为 1,方向相反 C.大小均与 a 成正比,方向相反 D.大小均与 L 的平方成反比,方向相互垂直 ( ) 图 1
电场有关知识点总结

电场有关知识点总结在物理学中,电场是一个非常重要的概念,它与我们的日常生活和众多现代科技应用都息息相关。
接下来,让我们一起深入了解一下电场的相关知识点。
一、电场的定义电场是存在于电荷周围的一种特殊物质,它对处于其中的电荷有力的作用。
这个力被称为电场力。
就好像我们身处地球的引力场中会受到重力作用一样,电荷在电场中会受到电场力的作用。
二、电场的性质1、电场具有力的性质电荷在电场中会受到电场力的作用,其大小可以通过库仑定律计算。
库仑定律表明,真空中两个静止的点电荷之间的作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。
其表达式为:$F = k\frac{q_1q_2}{r^2}$,其中$k$ 是库仑常量,$q_1$ 和$q_2$ 分别是两个点电荷的电荷量,$r$ 是它们之间的距离。
2、电场具有能的性质电荷在电场中具有势能,被称为电势能。
当电荷在电场中移动时,电场力做功会导致电势能的变化。
电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加。
三、电场强度电场强度是描述电场强弱和方向的物理量。
它的定义是:放入电场中某点的电荷所受到的电场力$F$ 与该电荷的电荷量$q$ 的比值,叫做该点的电场强度,用$E$ 表示。
其表达式为:$E =\frac{F}{q}$。
电场强度是矢量,其方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同。
1、点电荷的电场强度对于一个电荷量为$Q$ 的点电荷,在距离它$r$ 处的电场强度大小为:$E = k\frac{Q}{r^2}$。
2、匀强电场电场强度大小和方向处处相同的电场称为匀强电场。
在匀强电场中,电场线是平行且等间距的直线。
四、电场线电场线是用来形象地描述电场的一种工具。
电场线上每一点的切线方向表示该点电场强度的方向,电场线的疏密程度表示电场强度的大小。
1、电场线的特点(1)电场线从正电荷或无穷远出发,终止于负电荷或无穷远。
(2)电场线在电场中不相交。
(3)电场线的疏密表示电场强度的大小。
电场知识点总结

电场知识点总结(电场能的性质)知识要点梳理知识点一——电场力做功的特点和电势能▲知识梳理1.电场力做功与路径无关电荷在电场中移动时,静电力做功跟重力做功相似,只与电荷的起始位置和终止位置有关,与电荷经过的路径无关。
2.电势能由于移动电荷时静电力做功与路径无关,只与始末位置有关,这种与位置有关的电荷在电场中具有的势能,叫电势能,用表示,单位是J。
3.电场力做功与电荷电势能变化的关系电场力对电荷做正功时,电荷电势能减少;电场力对电荷做负功时,电荷电势能增加。
电势能增加或减少的数值等于电场力做功的数值。
根据电场力做功与电势能变化的关系可以看出功与电势差的关系,即。
4.电荷在某点具有的电势能,等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功,即电势能是相对的。
通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。
5.电势能的物理意义是描述电荷在电场中做功本领大小的。
6.电场力做功,且只有电场力的功与电势能的变化相对应。
每一种势能都对应一种特定的力,势能的变化只与这个特定的力的功有关。
▲疑难导析1.电场力做功和重力做功的比较重力做功电场力做功相同点重力对物体做正功,物体重力势能减小,重力对物体做负功,物体重力势能增加电场力对电荷做正功,电荷电势能减少,电场力对电荷做负功,电荷电势能增加不同点重力只有引力,正、负功比较容易判断。
例如物体上升,重力做负功电荷存在两种。
同种电荷的斥力场,靠近做负功,远离做正功,异种电荷的引力场,靠近做正功,远离做负功2.电荷的电势能与物体的重力势能比较静电场重力场电场中的电荷具有势能——电势能重力场中的物体具有势能——重力势能电场中的同一位置上不同电量电荷的电势能不同重力场中同一位置上不同质量物体的重力势能不同在电场力作用下移动电荷,即电场力做正功时,电势能减少外力反抗电场力作用移动电荷,即电场力做负功时,电势能增加在重力作用下移动物体,即重力做正功时,重力势能减少外力反抗重力作用移动物体,即重力做负功时,重力势能增加3.电势能大小的比较方法(1)场源电荷判断法①场源电荷为正,离场源电荷越近,正检验电荷电势能越大,负检验电荷电势能越小。
高中物理【电场力的性质】知识点、规律总结

二、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,与它们的__电__荷__量__的__乘__积__ 成正比,与它们的_距__离__的__二__次__方___成反比.作用力的方向在它们的连线上.
2.表达式:F=kqr1q2 2,式中 k=__9_._0_×__1_0_9__ N·m2/C2,叫静电力常量. 3.适用条件:_真__空___中静止的_点__电__荷___.
三、电场强度、点电荷的场强 1.定义:放入电场中某点的电荷受到的电场力 F 与它的电荷量 q 的__比__值__. 2.定义式:E=Fq.单位:N/C 或 V/m. 3.点电荷的电场强度:真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度:E=kQr2. 4.方向: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. 5.电场强度的叠加: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,遵从__平__行__四__边__形__定则.
电场线越密的地方,等差等势面越密集;电场线越疏的地方,等 判断等势面的疏密
差等势面越稀疏
电场中的力电综合问题 [素养必备]
带电体在电场中力电综合问题的分析思路
1.元电荷是最小的电荷单位,不是带电体,也不是点电荷,任何带电体的电荷量 都是元电荷的整数倍,说明电荷量是不连续的.
2.点电荷是理想化模型,类似于质点.均匀带电的绝缘球可以视为点电荷,而距 离较近的带电金属球不能视为点电荷,因为金属球相互靠近时表面所带电荷要重新分 布.
3.注意电场强度三个表达式的适用条件,E=Fq 适用于一切电场,E=kQr2适用于真 空中的点电荷,E=Ud 适用于匀强电场.
考点二 电场强度的理解和计算
师生互动
电场力的性质知识点和联系

电场力的性质知识目标一、电荷、电荷守恒定律1、两种电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。
2、元电荷:一个元电荷的电量为1.6×10-19C,是一个电子所带的电量。
说明:任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。
3、起电:使物体带电叫起电,使物体带电的方式有三种①摩擦起电,②接触起电,③感应起电。
4、电荷守恒定律: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,系统的电荷总数是不变的.注意:电荷的变化是电子的转移引起的;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,异种电荷先中和后再平分。
二、库仑定律1.内容: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。
2.公式:F=kQ1Q2/r2k=9.0×109N·m2/C23.适用条件:(1)真空中;(2)点电荷.点电荷是一个理想化的模型,在实际中,当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时,就可以把带电体视为点电荷.(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,不能再用球心距代替r)。
点电荷很相似于我们力学中的质点.注意:①两电荷之间的作用力是相互的,遵守牛顿第三定律②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“同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引”的规律定性判定。
【例1】在光滑水平面上,有两个带相同电性的点电荷,质量m1=2m2,电量q1=2q2,当它们从静止开始运动,m1的速度为v时,m2的速度为;m1的加速度为a时,m2的加速度为,当q1、q2相距为r时,m1的加速度为a,则当相距2r时,m1的加速度为多少?解析:由动量守恒知,当m1的速度为v时,则m2的速度为2v,由牛顿第二定律与第三定律知:当m1的加速度为a时,m2的加速度为2a.由库仑定律知:a=221 r qkq/m,a/=221 4r qkq/m,由以上两式得a/=a/4答案:2v,2a,a/4点评:库仑定律中的静电力(库仑力)是两个电荷之间的作用力,是作用力与反作用力,大小相同,方向相反,在同一直线上,作用在两个物体上,二力属同种性质的力,而且同时产主同时消失。
电场能的性质知识点

《电场能的性质》知识点一、电场力做功与电势能1.电场力做功的特点(1)电场中移动电荷时,电场力做功与路径无关,只与初末位置有关,可见电场力做功与重力做功相似.(2)在匀强电场中,电场力做的功W=旦凶,其中d为沿电场线方向的位移.2.电势能(1)定义:电荷在电场中具有的势能.电荷在某点的电势能,等于把它从该点移到零势能位置时电场力所做的功.(2)电场力做功与电势能变化的关系:电场力做的功等于电势能的减少量,即W AB=E^ -E DB.(3)电势能的相对性:电势能是相对的,通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在皿表面上的电势能规定为零.二' 电势.电势(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值.(2)定义式:9=舞(3)标矢性:电势是标量,其大小有正负之分,其正(负)表示该点电势比电势零点高(低).(4)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因零电势点的选取的不同而不同.(5)沿着电场线方向电势逐渐降低.3.等势面(1)定义:电场中电势相等的各点构成的面.⑵特点①电场线跟等势面垂直,即场强的方向跟等势面垂直.②在等势面上移动电荷时电场力不做功.③电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面.④等差等势面越密的地方电场强度越大;反之越小.⑤任意两等势面不相交.三、电势差.电势差:电荷q在电场中A、8两点间移动时,电场力所做的功必8跟它的电荷量q的比值,叫做A、B间的电势差,也叫电压.公式:U AB=^~.q.电势差与电势的关系:U AB=(P A —(P B,电势差是标量,可以是正值,也可以是负值,而且相乘,再和第一个数相乘,它们的积不变,即(axb)xc=ax(bxc)。
5 .乘法分配律:两个数的和与一个数相乘,可以把两个加数分别与这个数相乘再把两 个积相加,即(a+b)xc=axc+bxc 。
6 .减法的性质:从一个数里连续减去几个数,可以从这个数里减去所有减数的和,差不变,即a-b-c=a-(b+c)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
匀强电场- - - -点电荷与带电平板+等量异种点电荷的电场等量同种点电荷的电场孤立点电荷周围的电场电场力的性质知识目标一、电荷、电荷守恒定律1、两种电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。
2、元电荷:一个元电荷的电量为1.6×10-19C ,是一个电子所带的电量。
说明:任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。
3、起电:使物体带电叫起电,使物体带电的方式有三种①摩擦起电,②接触起电,③感应起电。
4、电荷守恒定律: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,系统的电荷总数是不变的.注意:电荷的变化是电子的转移引起的;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,异种电荷先中和后再平分。
二、库仑定律1. 内容: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。
2. 公式:F=kQ 1Q 2/r 2 k =9.0×109N ·m 2/C 2 3.适用条件:(1)真空中; (2)点电荷.点电荷是一个理想化的模型,在实际中,当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时,就可以把带电体视为点电荷.(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,不能再用球心距代替r )。
点电荷很相似于我们力学中的质点. 注意:①两电荷之间的作用力是相互的,遵守牛顿第三定律②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“同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引”的规律定性判定。
【例1】在光滑水平面上,有两个带相同电性的点电荷,质量m 1=2m 2,电量q 1=2q 2,当它们从静止开始运动,m 1的速度为v 时,m 2的速度为 ;m 1的加速度为a 时,m 2的加速度为 ,当q 1、q 2相距为r 时,m 1的加速度为a ,则当相距2r 时,m 1的加速度为多少? 解析:由动量守恒知,当m 1的速度为v 时,则m 2的速度为2v ,由牛顿第二定律与第三定律知:当m 1的加速度为 a 时,m 2的加速度为2a .由库仑定律知:a=221r q kq /m ,a /=2214rqkq /m,由以上两式得a /=a/4 答案:2v ,2a ,a/4点评:库仑定律中的静电力(库仑力)是两个电荷之间的作用力,是作用力与反作用力,大小相同,方向相反,在同一直线上,作用在两个物体上,二力属同种性质的力,而且同时产主同时消失。
三、电场:1、存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质.电荷间的作用总是通过电场进行的。
2、电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。
3、电场可以由存在的电荷产生,也可以由变化的磁场产生。
四、电场强度1.定义:放入电场中某一点的电荷受到的电场力F 跟它的电量q 的比值叫做该点的电场强度,表示该处电场的强弱2.表达式:E =F/q 单位是:N/C 或V/m ;E=kQ/r 2(导出式,真空中的点电荷,其中Q 是产生该电场的电荷) E =U/d (导出式,仅适用于匀强电场,其中d 是沿电场线方向上的距离)3.方向:与该点正电荷受力方向相同,与负电荷的受力方向相反;电场线的切线方向是该点场强的方向;场强的方向与该处等势面的方向垂直.4.在电场中某一点确定了,则该点场强的大小与方向就是一个定值,与放入的检验电荷无关,即使不放入检验电荷,该处的场强大小方向仍不变,这一点很相似于重力场中的重力加速度,点定则重力加速度定,与放入该处物体的质量无关,即使不放入物体,该处的重力加速度仍为一个定值. 5、电场强度是矢量,电场强度的合成按照矢量的合成法则.(平行四边形法则和三角形法则) 6、电场强度和电场力是两个概念,电场强度的大小与方向跟放入的检验电荷无关,而电场力的大小与方向则跟放入的检验电荷有关, 五、电场线:是人们为了形象的描绘电场而想象出一些线,客观并不存在. 1.切线方向表示该点场强的方向,也是正电荷的受力方向.2.从正电荷出发到负电荷终止,或从正电荷出发到无穷远处终止,或者从无穷远处出发到负电荷终止.3.疏密表示该处电场的强弱,也表示该处场强的大小. 4.匀强电场的电场线平行且距离相等. 5.没有画出电场线的地方不一定没有电场. 6.顺着电场线方向,电势越来越低.7.电场线的方向是电势降落陡度最大的方向,电场线跟等势面垂直. 8.电场线永不相交也不闭合, 9.电场线不是电荷运动的轨迹.【例2】在匀强电场中,将质量为m ,带电量为q 的小球由静止释放,带电小球的运动轨迹为一直线,该直线与竖直方向的夹角为θ,如图所示,则电场强度的大小为( B ) A .有唯一值mgtan θ/q ; B .最小值是mgsin θ/q ; C ·最大值mgtan θ/q ; D ·mg/q提示:如附图所示,利用三角形法则,很容易判断出AB 跟速度方向垂直.12r rr23e + 13e-13e- F /F //F 2 600规律方法1、库仑定律的理解和应用【例3】如图所示,三个完全相同的金属小球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上.a 和c 带正电,b 带负电,a 所带电量的大小比b 的小.已知c 受到a 和b 的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是A .F 1B .F 2C .F 3D .F 4 【解析】 a 对c 为斥力,方向沿ac 连线背离a ;b 对c 为引力,方向沿bc 连线指向b .由此可知,二力的合力可能为F 1或F 2.又已知b 的电量比a 的大,由此又排除掉F 1,只有F 2是可能的.【答案】 B【例4】两端开口,横截面积为S ,水平放置的细玻璃管中,有两个小水银滴,封住一段长为L 0的空气柱,当给小水银滴带上等量的异种电荷时,空气柱的长度为L ,设当时大气压强为P 0,小水银滴在移动过程中温度不变,小水银滴大小可忽略不计,试求:①稳定后,它们之间的相互作用力。
②小水银滴所带电量的大小?解析:小水银滴所受的库仑力为内外气体压力之差。
设外界大气压强为P 0,小水银滴带上等量异种电荷时,被封闭气体的压强为P ,则由玻意耳定律得:P 0L 0S=PLS 即P/ P 0= L 0/L ΔP/ P 0=(L 0-L )/L ,又ΔP=P -P 0=F 电/S ,即F 电= P 0S (L 0-L )/L 再由库仑定律得:F 电=KQ 2/L 2 可得Q=K F /电·L=()K L L SL P /00-【例5】 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,两两间的距离都是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与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 =2233lkq 。
【例6】.如图所示,质量均为m 的三个带电小球A,B,C,放在光滑的绝缘水平面上,彼此相隔的距离为L(L 比球半径r 大许多),B 球带电量为Q B =-3q.A 球带电量为Q A =+6q ,若对C 球加一个水平向右的恒力F,要使A,B,C 三球始终保持L 的间距运动,求: (1)F 的大小为多少?(2)C 球所带的电量为多少?带何种电荷?:解析:由于A,B,C 三球始终保特L 的间距,说明它们具有相同的加速度,设为a,则3Fa m=对A 、B 、C 球受力分析可知,C 球带正电,对A 球:F AB -F AC =ma,即2226184C qQ q k kma L L -= 对B 球:-F AB +F BC =ma,即222318C qQ q k k ma L L-+=,联立以上各式得Q C =8q.2218qF kL = 【例7】中子内有一电荷量为23e +上夸克和两个电荷量为13e -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,如图所示,下面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( )解析:上夸克与下夸克为异种电荷,相互作用力为引力,2/229eF kl =(l 为任意两个夸克间的距离),由力的合成可知上夸克所受的合力F 1向下,下夸克为同种电荷,所受的作用力为斥力,2//29e F k l=,∴F /=2F //,由力的合成知下夸克受力F 2向上,B 正确. 2、 电场强度的理解和应用【例8】长木板AB 放在水平面上如图所示,它的下表面光滑而上表面粗糙,一个质量为m 、电量为q 的小物块C 从A 端以某一初速起动向右滑行。
当存在向下的匀强电场时,C 恰能滑到B 端,当此电场改为向上时,C 只能滑到AB 的中点,求此电场的场强。
【解析】当电场方向向上时,物块c 只能滑到AB 中点,说明此时电场力方向向下,可知物块C 所带电荷的电性为负。
电场方向向下时有:μ(mg -qE )L=½mv 02/2一(m +M )v 2/2mv 0=( m 十M )v 电场方向向上时有:μ(mg +qE )L/2=½mv 02/2一(m +M )v 2/2, mv 0=( m 十M )v则mg -qE =(mg +qE ), 得E =mg/3qA B CF ABF BF C FA B012rrr23e + 13e - 13e - F 323e+13e -13e -F 1F 2A23e+13e -13e -F 1F 3F 223e+13e -13e -F 1F 3F 2CF 323e+13e -13e -F 1F 2【例9】如图在场强为E 的匀强电场中固定放置两个带电小球1和2,它们的质量相等,电荷分别为q 1和-q 2.(q 1≠q 2).球1和球2的连线平行于电场线,如图.现同时放开1球和2球,于是它们开始在电场力的作用下运动,如果球1和球2之间的距离可以取任意有限值,则两球刚被放开时,它们的加速度可能是( ABC )A 、大小不等,方向相同;B 、大小不等,方向相反;C 、大小相等,方向相同;D 、大小相等,方向相反; 解析:球1和球2皆受电场力与库仑力的作用,取向右方向为正方向,则有1212,;qEF F q E a a mm--==库库由于两球间距不确定,故F 库不确定若q 1E -F 库>0, F 库-q 2E>0,且q 1E -F 库≠F 库-q 2E,则A 正确; 若q 1E -F 库>0, F 库-q 2E <0,且q 1E -F 库≠F 库-q 2E ,则B 正确; 若q 1E -F 库=F 库-q 2E ,则C 正确;若q 1E -F 库≠F 库-q 2E ,则q 1= q 2与题意不符,D 错误;【例10】半径为r 的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为m ,带正电的珠子,空间存在水平向右的匀强电场,如图所示,珠子所受静电力是其重力的3/4,将珠子从环上最低位置A 点由静止释放,则珠子所能获得的最大动能E k 为多少?解析:设该珠子的带电量为q,电场强度为E.珠子在运动过程中受到三个力的作用,其中只有电场力和重力对珠子做功,其合力大小为:()2254E mg F F mg =+=设F 与竖直方向的夹角为θ,如图所示,则34,cos 55EF mg sin F F θθ==== 把这个合力等效为复合场,此复合场为强度/5,4g g =此复合场与竖直方向夹角为θ,珠予沿园环运动,可以类比于单摆的运动,运动中的动能最大位置是“最低点”,由能的转化及守恒可求出最大的动能为:E km =mg/r(1-cos θ) 4mgr =思考:①珠子动能最大时对圆环的压力多大?②若要珠子完成一个完整的圆周运动,在A 点释放时,是否要给珠子一个初速度? 3、 电场线的理解和应用【例11】如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A —O —B 匀速飞过,电子重力不计,则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是A .先变大后变小,方向水平向左B .先变大后变小,方向水平向右C .先变小后变大,方向水平向左D .先变小后变大,方向水平向右【分析】由等量异种电荷电场线分布可知,从A 到O ,电场由疏到密;从O 到B ,电场线由密到疏,所以从A —O —B ,电场强度应由小变大,再由大变小,而电场强度方向沿电场切线方向,为水平向右。