乌力吉静电场典型例题剖析

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1、静电场典型例题剖析一、库仑定律真空中两个点电荷Z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：其中k为静电力常量，k=9.0X109N-m2/c21.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，厂都等于球心距；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厂）。2.同一条直线上的三个点电荷的计算问题例

2、1.在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和・Q的点电荷。①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止？②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下+4Q-Qoo:保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？例2・已知如图，带电小球A、B的电荷分别为Q、Qb，OA=OB.都用长力的丝线悬挂在0点。静止时A、B相距为儿为使平衡时间距离减为〃2,可采用以下哪些方法A.将小球A、B的质量都增加到原来的2倍B.将小球B的质量增加到原来的8倍C.将小球A、B

3、的电荷量都减小到原來的一半D.将小球A、B的电荷量都减小到原來的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍3.与力学综合的问题。例3・已知如图，光滑绝缘水平面上有两只完全相同的金属球人、B,带电量pc-_2Q°Q分别为-2Q与£。现在使它们以相同的初动能E°（对应的动量大小为po）开////////7/z始相向运动且刚好能发生接触。接触后两小球又各自反向运动。当它们刚好冋到各自的出发点时的动能分别为&和E2,动量大小分别为Pi和P2。有下列说法：①Ei=E2>E。,P1=p2>Po®E1=E2=EOfP1=p

4、2=p0③接触点一定在两球初位置连线的中点右侧某点④两球必将同时返冋各自的出发点。其中正确的是A.②④B.②③C.①④D.③④例4.己知如图，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I,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。二、电场的性质电场的最基本的性质是对放入其屮的电荷有力的作用，电荷放入电场后就县有电势能。1.电场强度F描述电场的力的性质的物理量。⑴定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q

5、的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。E=-q①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（以前称为检验电荷），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叫场电荷。⑵点电荷周围的场强公式是：E=卑,其屮Q是产生该电场的电荷,⑶匀强电场的场强公式是：E』，其屮〃是沿电场线方向上的距离。a例4.图小边长为a的正三角形ABC的三点顶点分别固定三个点电荷+q、+q、・q，求该三角形小心0点处的场强大小和方向。例5.如图，在x轴上的x=J和x=l两点

6、分别固定电荷量为・4Q和+9Q的点电荷。求：x轴上合场强为零的点的坐标。并求在x=-3点处的合场强方向。-4Q+9Q11o-5-3・：!12.电势0是描述电场的能的性质的物理量。电场中某点的电势，等于单位正电荷由该点移动到参考点（零电势点）时电场力所做的功。和机械能屮的重力势能类似，电场力做功也只跟始末位置间的电势差有关，和路径无关。W电二Uq。根据功是能量转化的量度，有力Q-W电，即电势能的增量等于电场力做功的负值。3.电场线和等势而等量界种点电荷的电场等量同种点电荷的电孤立点电荷周圉的电场匀强电场点电荷

7、与带电平要牢记以下6种常见的电场的电场线和等势血：注意电场线、等势血的特点和电场线与等势面间的关系：①电场线的方向为该点的场强方向，电场线的疏密表示场强的大小。②电场线互不相交，等势面也互不相交。③电场线和等势面在相交处互相垂直。④电场线的方向是电势降低的方向，而且是降低最快的方向。⑤电场线密的地方等差等势面密；等差等势面密的地方电场线也密。例6.如图所示，三个同心圆是同一个点电荷周围的三个等势面，已知这三个圆的半径成等差数列。人、B、C分别是这三个等势面上的点，且这三点在同一条电场线上。A、C两点的电势依

8、次为^a=10V和Qc=2V,则B点的电势是厂…A.—定等于6VB.—定低于6V•f/…IC.一定高于6VD.无法确定\'、'、、、三、电荷引入电场1•将电荷引入电场将电荷引入电场后，它一定受电场力印，且一定具有电势能Oq。1.在电场中移动电荷电场力做的功在电场中移动电荷电场力做的功W=qUf只与始末位置的电势差有关。在只有电场力做功的情况下，电场力做功的过程是电势能和动能相互转化的过程。w=-ae=aek.⑴