第1节 电场力的性质
一、电荷及其守恒定律 库仑定律 1.元电荷、点电荷
(1)元电荷:e=1.60×10-19 C,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍. (2)点电荷:代表带电体的有一定电荷量的点,忽略带电体的大小和形状的理想化模型.
2.电荷守恒定律
(1)内容:电荷既不会创生,也不会消灭,它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;在转移过程中,电荷的总量保持不变.
(2)三种起电方式:摩擦起电、感应起电、接触起电. (3)带电实质:物体得失电子.
(4)电荷的分配原则:两个形状、大小相同且带同种电荷的导体,接触后再分开,二者带相同电荷;若两导体原来带异种电荷,则电荷先中和,余下的电荷再平分.
3.感应起电
(1)起电原因:电荷间的相互作用,或者说是电场对电荷的作用.
(2)当有外加电场时,电荷向导体两端移动,出现感应电荷,当无外加电场时,导体两端的电荷发生中和.
4.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.
q1q2
(2)表达式:F=kr2,式中k=9.0×109 N·m2/C2,叫做静电力常量. (3)适用条件:真空中的点电荷.
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. (4)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,异种电荷相互吸引.
二、电场、电场强度 1.电场
(1)定义:存在于电荷周围,能传递电荷间相互作用的一种特殊物质. (2)基本性质:对放入其中的电荷有力的作用. 2.电场强度
(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. F
(2)定义式:E=q.单位:N/C或V/m. (3)矢量性:规定正电荷在电场中某点受电场力的方向为该点电场强度的方向.
三、电场线
1.电场线的特点
(1)电场线从正电荷或无限远处出发,终止于负电荷或无限远处. (2)电场线在电场中不相交.
(3)电场线不是电荷在电场中的运动轨迹. 2.电场线的应用
(1)在同一电场里,电场线越密的地方场强越大. (2)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向. (3)沿电场线方向电势逐渐降低. (4)电场线和等势面在相交处互相垂直. [自我诊断] 1.判断正误
(1)任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍.(√) q1q2
(2)根据F=kr2,当r→0时,F→∞.(×)
(3)电场强度反映了电场力的性质,所以电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比.(×)
(4)电场中某点的电场强度方向即为正电荷在该点所受的电场力的方向.(√) kQ(5)在真空中,电场强度的表达式E=r2中的Q就是产生电场的点电荷.(√) (6)在点电荷产生的电场中,以点电荷为球心的同一球面上各点的电场强度都相同.(×)
(7)电场线的方向即为带电粒子的运动方向.(×)
2.两个分别带有电荷量+Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们之间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定,距离变为2r,则两球间库仑力的大小为( )
1A.4F 1C.3F
3B.4F D.F
3kQ2
解析:选C.两球接触前F=r2,接触后所带电量均为+2Q,库仑力大小
高考物理大一轮复习:第七章 静电场 word版含解析



