第九章 静电场及其应用
复习总结
主题1 电荷和库仑定律
1.三种起电方式. 起电方式 摩擦起电 感应起电 导体靠近带电体时 导体两端出现等量异种电荷,且电性与原带电体“近异远同” 导体中的自由电子受带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离) 接触起电 导体与带电导体接触时 导体上带上与带电体相同电性的电荷 电荷之间的相互排斥 产生条件 两不同绝缘体摩擦时 现象 两物体带上等量异种电荷 不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同而发生电子得失 原因 实质 均为电荷(负电荷)在物体之间或物体内部的转移 2.库仑定律. q1q2
,适用于真空中静止的点电荷。 r2
(2)静电力可以叠加,同一直线上的三个点电荷都平衡应满足:两同夹异,两大夹小,近小远大。 【例1】如图所示,用两根等长的细线各悬挂一个小球,并系于同一点,已知两小球的质量相同,当它们带上同种点电荷时,相距r1而平衡。若使它们的电荷量都减少一半,待它们重新平衡后,两小球间的距离将( )
(1)基本公式:F=
r1r1r1
A.大于2 B.等于2 C.小于2 D.不能确定 针对训练
1.(多选)两个完全相同的金属小球,带电荷量之比为1∶7,相距为r,两球相互接触后再放回原来位置,则它们的库仑力可能为原来的( )
43916A. B. C. D. 7777
主题2 电场的性质
1.电场强度.
F
(1)基本公式:E=适用于任何电场,
q
Q
E=k2适用于点电荷电场,
r
(2)与电场力的关系:电场强度方向与电场力方向在同一条直线上.正电荷电场强度与电场力同向;负电荷电场强度与电场力反向.
(3)电场强度叠加遵从平行四边形定则.
2.电场线、电势和电场力:带电粒子只受电场力.
(1)判断电场线的方向:由运动轨迹知合力(电场力)一定指向轨迹内侧. (2)常见电场线:
1
等量同种电荷:在连线上:电场强度先减到0(中点)再增大;其中垂线上:从中点向外电场强度先增大后减小.
等量异种电荷:在连线上:电场强度先减小后增大,但中点不为0;在中垂线上:电场强度从中点向外一直减小.
【例2】 如图,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷.已知b点处的电场强度为零,则d点处电场强度的大小为(k为静电力常量)( )
Q+q9Q+q3q10q
A.k2 B.k2 C.k2 D.k
R9RR9R2针对训练
2.如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上,a、b带正电,电荷量均为q,c带负电.整个系统置于方向水平的匀强电场中.已知静电力常量为k.若三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为( )
A.
3kq 3l2 B.3kq3kq23kq C.2 D.2 2lll
章末练习
1.真空中两个静止点电荷相距10 cm,它们之间的相互作用力大小为9×104 N,当它们合在
-
一起时,成为一个带电量为3×108 C的点电荷,问:原来两个电荷的带电量各为多少?
-
2.如图所示,一粒子质量为m,带电量为+q,以初速度v与水平方向成45°角射向空间匀强电场区域,粒子恰做直线运动.求这匀强电场最小场强的大小,并说明方向.
2
3.如图,两平行的带电金属板水平放置.若在两板中间a点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态.现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a点从静止释放一同样的微粒,该微粒将( )
A.保持静止状态 B.向左上方做匀加速运动 C.向正下方做匀加速运动 D.向左下方做匀加速运动
4.(多选)如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1 kg的小球A悬挂到水平板的
-
M、N两点,A上带有Q=3.0×106 C的正电荷.两线夹角为120°,两线上的拉力大小分别为F1和F2.A的正下方0.3 m处放有一带等量异种电荷的小球B,B与绝缘支架的总质量为0.2 kg(重力加速度取g=10 m/s2;静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,A、B球可视为点电荷),则( )
A.支架对地面的压力大小为2.0 N B.两线上的拉力大小F1=F2=1.9 N
C.将B水平右移,使M、A、B在同一直线上,此时两线上的拉力大小为F1=1.225 N,F2=1.0 N
D.将B移到无穷远处,两线上的拉力大小F1=F2=0.866 N
5.如图所示,是一个用来研究静电除尘的实验装置,当铝板与手摇起电机的正极相连,缝被针与手摇起电机的负极相连,在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香.转动手摇起电机,蚊香放出的烟雾会被铝板吸附,下列说法中正确的是( )
A.烟尘颗粒可以带正电而被吸附到铝板上
B.某个烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近,速度越大 C.某个烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近,速度越小 D.某个电量不变的烟尘颗粒,离铝板越近则加速度越大 6.(多选)关于物理学史,下列说法中正确的是( ) A.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的
B.法拉第不仅提出了场的概念,而且直观地描绘了场的清晰图象 C.法拉第通过实验研究确认了真空中两点电荷之间相互作用力的规律 D.库仑在前人工作的基础上,通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律
7.(多选)用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上.小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上而下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上.对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是( )
A.摩擦使笔套带电
B. 笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷
C. 圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力 D. 笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和
8.某研究性学习小组对电工穿的高压作业服进行研究,发现高压作业服是用铜丝编织的,下列各同学的理由正确的是( )
3
必修三第九章静电场及其应用复习总结 (人教版新教材)高中物理
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