电学的基本知识

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1、电学的基本知识，库仑定律　电场电场强度编稿老师：龙涛　　审稿：厉璀琳主要内容一、电学的基本知识1、两种基本电荷　　在历史上，人们用各种各样的材料做了大量的实验，人们发现带电物体凡是跟绸子摩擦过的玻璃棒互相吸引的，必定跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相排斥；凡是跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相吸引的，必定跟绸子摩擦过的玻璃棒互相排斥。就是说物体带的电荷要么跟绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷相同，要么跟毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷相同，没有第三种可能，自然界中只有这样两种电荷，美国科学家富兰克林对这两种电荷做出规定：　　绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷叫做正电荷，毛皮摩擦过的橡胶棒

2、所带电荷叫做负电荷。　　2、电荷之间的相互作用　　电荷之间相互作用规律：同性相斥，异性相吸，大小用库仑定律来计算。3、库仑定律　　内容：　　方向：沿两个点电荷连线的方向：　　库仑定律的适用条件：真空中静止点电荷间的相互作用力（均匀带电体间、均匀带电球壳间也可）。二、电场和电场强度1、静电场是由静止电荷激发的电场　　静电场的电场线起于正电荷终止于负电荷，或从无穷远到无穷远，其电场力移动电荷做功具有与路径无关的特点．　　电场被证明是一种客观存在，它和分子、原子组成的实物一样具有能量、质量、动量，场和实物是物质存在的两种不同形式。2、电荷周围存在电场　

3、　分析库仑力：对的作用力，是在其周围产生电场，通过电场作用给．　　电场力：在产生的电场中受到的力．电荷在电场中受到的力称为电场力．同一电荷在不同电场中或在同一电场不同位置所受电场力的大小和方向均可能不同．3、电场强度．描述电场力的性质的物理量　　（1）电场的强弱，电荷放在电场处所受电场力为，放置处受电场力为，若＞到处电场比处强．　　（2）电场强度：描述电场强弱的物理量．　　放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它电量的比值，叫这点的电场强度，简称为场强．公式表示为：　　其物理意义为：单位电量的电荷在电场中受到的电场力．这是物理中常用的一种方法，同于

4、单位时间物体的位移表示物体运动快慢．　　（3）场强是描述电场性质的物理量，只由电场决定，与检验电荷无关．　　例如在点场强，与的大小无关，与是否存在无关．不能理解为与成正比，与成反比．　　（4）场强是矢量．其大小按定义式计算即可，其方向为正电荷的受力方向为该点场强方向．其单位为．　　（5）电场强度和电场力是两个不同的物理量，就象速度和位移是完全不同的两个概念．最根本不同的是：场强是表示电场的性质的物理量，电场力是电荷在电场中受的电场的作用力．还应在大小、方向、单位等诸方面加以比较，它们的关系是或．　　（6）点电荷在真空中电场的场强．在点电荷形成的电

5、场中，距为处放入点电荷，如图中所示，受的电场力即库仑力，　　根据场强定义或该处场强为:，其中可取任意值　　即为点电荷在真空中场强公式，为场源电量，为某点到场源的距离．为静电常数．其方向要根据、的正负具体确定：若为正，+受力方向如图所示，即为该点场强方向，若为负，场强方向与图示方向相反．若把+换成-，所受电场力方向正与场强方向相反．　　　　　　　　　　　　　　　　　注意：是适用于点电荷在真空中的电场．而适用各种电场．　　（7）场强可以合成分解，并遵守平行四边形法则，如图所示．与在处的场强分别为、，即是与的合成场强．若在处放一个-点电荷，所受电场力方

6、向应与反方向．　　　　　　　　　　　　　　　　典型例题　　例1、绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜．在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图所示．现使b带电，则（　）　　A、a、b之间不发生相互作用　　B、b将吸引a，吸住后不放开　　C、b立即把a排斥开　　D、b先吸引a，接触后又把a排斥开　　解析：由于带电体具有吸引轻小物体的性质，所以b首先将其近旁的轻质小球a吸引并使之互相接触，a、b接触后将带上同种电荷，由于同种电荷互相排斥，故最终b又把a排斥开．综上所述，本题正确选项为D．　　2、两个可自由移动的点电荷

7、分别放在A、B两处，如图所示A处电荷带正电，B处电荷带负电，且，另取一个可以自由移动的点电荷放在AB直线上．欲使整个系统处于平衡状态，则（　）　　A、为负电荷，且放于A左方　　B、为负电荷，且放于B右方　　C、为正电荷，且放于AB之间　　D、为正电荷，且放于B右方　　解析：根据库仑定律，首先可以肯定，只能位于AB直线上．因为每一个电荷都受到另两个电荷的静电力作用，且和是异种电荷，它们对的作用力一为吸引力，一为排斥力，故不可能位于A、B之间；又，要处于平衡状态，则应距较远，故应位于A的左侧考虑到、也要处于平衡，必须带负电．　　综上所述，本题正确选项

8、为A．　　3、如图所示，半径相同的两个金属小球A、B，带有电量相等的电荷，相隔一定距离，两球之间的相互吸引力的大小是F．今让第三个半径相