1、6 6、1 1 电场力性质电场力性质高三总复习高三总复习 选修选修3-1 3-1 zxxk第1页一、电荷一、电荷用毛皮摩擦过橡胶棒带用毛皮摩擦过橡胶棒带负电荷负电荷，一个元电荷电量为一个元电荷电量为e=1.610e=1.6101919C C，是一个电子或质子所带电，是一个电子或质子所带电量大小（量大小（正值概念正值概念）说明：任何带电体带电量皆为元电荷电量整数倍。说明：任何带电体带电量皆为元电荷电量整数倍。3 3、起电：、起电：摩擦起电，摩擦起电，1、自然界只有两种电荷：、自然界只有两种电荷：用丝绸摩擦过玻璃棒带用丝绸摩擦过玻璃棒带正电荷正电荷。2、元电荷：、元电荷：使物体带电叫起电，使物体带
2、电方式有三种使物体带电叫起电，使物体带电方式有三种 eV只是只是一个单位一个单位，是一个正值概念，是一个正值概念感应起电。感应起电。接触起电，接触起电，物体不带电是指物体带等量正负电荷。物体不带电是指物体带等量正负电荷。第2页 理想化模型理想化模型,在实际中在实际中,当两个带电体本身线度比它们之间当两个带电体本身线度比它们之间距离距离小得多小得多时带电体时带电体形状和大小形状和大小对相互作用力影响能够忽略对相互作用力影响能够忽略不计时不计时,就能够把带电体就能够把带电体视为点电荷视为点电荷.4、点电荷：、点电荷：相正确，点电荷不一定是小电荷相正确，点电荷不一定是小电荷 均匀分布球体通常看做电荷
3、集中与球心一点，但要注意点均匀分布球体通常看做电荷集中与球心一点，但要注意点电荷适用电荷条件电荷适用电荷条件rrr两个半径为两个半径为r电量分别为电量分别为Q1、Q2电荷，相距为电荷，相距为r第3页1 1宇航员在探测某星球时，发觉该星球均匀带电，宇航员在探测某星球时，发觉该星球均匀带电，且电性为负，电荷量为且电性为负，电荷量为Q Q，表面无大气，在一次试验，表面无大气，在一次试验中，宇航员将一带电中，宇航员将一带电q q(q qQ Q)粉尘置于离该星球表粉尘置于离该星球表面面h h高处，该粉尘恰处于悬浮状态；宇航员又将此粉高处，该粉尘恰处于悬浮状态；宇航员又将此粉尘带到距该星球表面尘带到距该星
4、球表面2 2h h处，无初速释放，则此带电粉处，无初速释放，则此带电粉尘将尘将()A A仍处于悬浮状态仍处于悬浮状态B B背离该星球球心飞向太空背离该星球球心飞向太空C C向该星球球心方向下落向该星球球心方向下落D D沿该星球自转线速度方向飞向太空沿该星球自转线速度方向飞向太空A第4页1、表示式：、表示式：2、适用范围：、适用范围：真空真空中中点电荷点电荷二、库伦定律二、库伦定律 在万有引力中：对质量均匀分布球在万有引力中：对质量均匀分布球,不论两球相距多近不论两球相距多近,r,r都等于球心距都等于球心距;而对带电导体球而对带电导体球,距离近了以后距离近了以后,电荷会重电荷会重新分布，不能再用
5、球心距代替新分布，不能再用球心距代替r r).).3、K 电荷既不能创造，也不能毁灭，只能从物体一部分转移到电荷既不能创造，也不能毁灭，只能从物体一部分转移到另一部分，或者从一个物体转移到另一个物体在任何转移过另一部分，或者从一个物体转移到另一个物体在任何转移过程中，电荷总量不变程中，电荷总量不变.5、电荷守恒定律：、电荷守恒定律：表面积完全相同金属球相接触，同种电荷总量平分，异种表面积完全相同金属球相接触，同种电荷总量平分，异种电荷先中和后平分电荷先中和后平分 zxxk两电荷库仑力是一对作用力和反作用力，总是两电荷库仑力是一对作用力和反作用力，总是大小相等方向相反大小相等方向相反第5页第6页
6、如图所表示，在一条直线上如图所表示，在一条直线上A、B、C三点，放置点电荷三点，放置点电荷QA、QB、QC.每个点电荷在库仑力作用下均处于平衡状态条件是：每个点电荷在库仑力作用下均处于平衡状态条件是：三个电荷平衡问题三个电荷平衡问题三点共线；三点共线；两同夹异；两同夹异；两大夹小两大夹小,近小远大近小远大第7页 3.如如图所表示，在一条直所表示，在一条直线上有两个相距上有两个相距0.4 m点点电荷荷A、B，A带电Q，B带电9Q.现引入第三个点引入第三个点电荷荷C，恰好使三个点，恰好使三个点电荷均在电场力作用下处于平衡状态，问：荷均在电场力作用下处于平衡状态，问：C应带什么性质电应带什么性质电？
7、应放于何处？所带电荷量为多少？应放于何处？所带电荷量为多少？变式、式、以下各以下各组共共线三个自由三个自由电荷，能荷，能够平衡是平衡是()A4Q 4Q 4Q B4Q5Q3QC9Q-4Q 36Q D4Q 2Q3QC第8页4、如如图所表示，在光滑所表示，在光滑绝缘水平面上沿一直水平面上沿一直线等距离排列三等距离排列三个小球个小球A、B、C，三球，三球质量均量均为m，相距，相距约为L.若小球均若小球均带电，且且qA10q，qBq，为确保三球确保三球间距不距不发生改生改变，将一水平，将一水平向右恒力向右恒力F作用于作用于C球，使三者一起向右匀加速运球，使三者一起向右匀加速运动求：求：(1)F大小大小(
8、2)C球球电性和性和电荷量荷量第9页6mg第10页D第11页三、电场强度三、电场强度1 1电场电场(1)(1)定义：存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用一个定义：存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用一个特特殊物质殊物质.(.(是真实存在）是真实存在）(2)(2)基本性质：对放入其中电荷有力作用，电荷之间作用是基本性质：对放入其中电荷有力作用，电荷之间作用是经经过电场发生过电场发生2 2电场强度电场强度(1)(1)比值比值定义定义 ：放入电场中某点电荷所受电场力：放入电场中某点电荷所受电场力F F与它电荷量与它电荷量q q比值，叫做该点电场强度比值，叫做该点电场强度(2)(2)单位：单位：N/C
9、N/C或或V/m.V/m.（3 3）矢量方向）矢量方向:与正电荷在该点所受电场力方向相同与正电荷在该点所受电场力方向相同与负电荷在该点所受电场力方向相反。与负电荷在该点所受电场力方向相反。（4 4）注意：）注意：电场强度电场强度E E与与F F、q q无关，无关，由场源电荷决定由场源电荷决定电荷电荷q q为试探电荷，为试探电荷，试探电荷拿走后电场不变试探电荷拿走后电场不变第12页定义式定义式决定式决定式关系式关系式表示式适用适用范围范围任何电场任何电场真空中_匀强电场匀强电场说明说明E大小及方向与检验电荷电荷量及存在是否无关Q：场源电荷电荷量r：研究点到场源电荷距离U：电场中两点电势差d：两点
10、沿电场线方向距离点点电荷荷(5)场强三个表示式比较场强三个表示式比较 多个电荷在电场中某点电场强度为各个点电荷单独在该多个电荷在电场中某点电场强度为各个点电荷单独在该点产生电场强度点产生电场强度矢量叠加矢量叠加第13页四、电场线匀强电场四、电场线匀强电场1 1电场线定义电场线定义 为了直观形象地描述电场中各点电场强弱及方向，在电场为了直观形象地描述电场中各点电场强弱及方向，在电场中画出一系列曲线，曲线上任一点中画出一系列曲线，曲线上任一点切线方向表示该点场强方向切线方向表示该点场强方向，曲线曲线疏密表示电场强弱疏密表示电场强弱2 2电场线特点电场线特点(1)(1)电场线是为了形象地描述电场而假
11、想、电场线是为了形象地描述电场而假想、实际不存在实际不存在(2)(2)始于正电荷始于正电荷(或无穷远或无穷远)，终于无穷远或负电，终于无穷远或负电，静电场不闭合静电场不闭合(3)(3)任意两条电场线都不相交，不相切任意两条电场线都不相交，不相切(4)(4)同一电场线分布图中电场线同一电场线分布图中电场线疏密表示电场强弱疏密表示电场强弱，某点，某点切线方切线方向表示该点场强方向向表示该点场强方向它不表示电荷在电场中运动轨迹它不表示电荷在电场中运动轨迹(5)(5)沿着电场线方向，电势降低；电场线从电势高等势面沿着电场线方向，电势降低；电场线从电势高等势面(线线)垂垂直指向电势低等势面直指向电势低等
12、势面(线线)对于一条电场线不能比较电场大小对于一条电场线不能比较电场大小第14页(1)定义：场强方向处处相同，大小处处相等区域称为匀强电定义：场强方向处处相同，大小处处相等区域称为匀强电场场3匀强电场匀强电场(2)特点：匀强电场中电场线是等距平行线特点：匀强电场中电场线是等距平行线 平行正正确两金属板带等量异种电荷后，在两板之间除平行正正确两金属板带等量异种电荷后，在两板之间除边缘外电场就是匀强电场边缘外电场就是匀强电场.第15页4 4几个经典电场线几个经典电场线孤立正点电荷孤立正点电荷孤立负点电荷孤立负点电荷离点电荷越近，电场线越密，场强越大离点电荷越近，电场线越密，场强越大在点电荷电场中，
13、不存在场强相同点（方向不一样）在点电荷电场中，不存在场强相同点（方向不一样）以点电荷为球心作一球面，电场线处处与球面垂直，在此球以点电荷为球心作一球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强处处相等，方向各不相同面上场强处处相等，方向各不相同第16页4几个经典电场线几个经典电场线等量异种电荷等量异种电荷两电荷连线中垂面（中垂线）上各点场强方向相同，且总与两电荷连线中垂面（中垂线）上各点场强方向相同，且总与中垂面垂直。中垂面垂直。中垂线中点是连线上场强最小，是中垂线上场强最大中垂线中点是连线上场强最小，是中垂线上场强最大中垂面是零势面（以无穷远处为零电势）中垂面是零势面（以无穷远处为零电势）第17
14、页4几个经典电场线几个经典电场线两电荷连线中点两电荷连线中点O O处，场强为零，无电场线处，场强为零，无电场线从两电荷连线中点从两电荷连线中点O O沿中垂线到无穷远，场强先变大后变小沿中垂线到无穷远，场强先变大后变小（电场线先变密后变疏），（电场线先变密后变疏），电势由电势由O O点到无穷远逐步减小点到无穷远逐步减小。OO点附近没画电场或电场线很稀，不能说该处场强为零。点附近没画电场或电场线很稀，不能说该处场强为零。等量同种电荷等量同种电荷O简谐运动、圆周运动问题简谐运动、圆周运动问题第18页4几个经典电场线几个经典电场线正点电荷与大金属板正点电荷与大金属板带等量异种电荷平行金属板间带等量异种
15、电荷平行金属板间平行、等距、同向平行、等距、同向电场线垂直于金属板电场线垂直于金属板绝缘电荷在板上做匀速直线运动绝缘电荷在板上做匀速直线运动倾斜板上做匀加速直线运动倾斜板上做匀加速直线运动第19页7 7、如如图所所表表示示，表表示示一一个个电场中中a a、b b、c c、d d四四点点分分别引引入入试探探电荷荷，测得得试探探电荷荷所所受受电场力力跟跟电荷荷量量间函函数数关关系系图象，那么下面象，那么下面说法中正确是法中正确是()A A该电场是匀是匀强强电场B Ba a、b b、c c、d d四点四点场强强大小关系是：大小关系是：E Ed dE Ea aE Eb bE Ec cC C这四点四点场
16、强强大小关系是：大小关系是：E Ea aE Eb bE Ec cE Ed d，场源是正源是正电荷荷D D无法判断无法判断a a、b b、c c、d d四点四点场强强大小关系大小关系B B第20页8、如、如图甲所表示，直甲所表示，直线MN是一条点是一条点电荷荷电场中中电场线如如图乙所表示是放在乙所表示是放在电场线上上a、b两点两点检验电荷荷电量大小量大小q与所受与所受电场力大小力大小F关系关系图象，象，则以下以下说法法正确正确是是()A假如场源是正电荷，场源位置在假如场源是正电荷，场源位置在a左侧左侧B假如场源是正电荷，场源位置在假如场源是正电荷，场源位置在b右侧右侧C假如场源是负电荷，场源位置
17、在假如场源是负电荷，场源位置在a左侧左侧D假如场源是负电荷，场源位置在假如场源是负电荷，场源位置在b右侧右侧AC第21页9 9、在如图所表示四种电场中，分别标识有、在如图所表示四种电场中，分别标识有a a、b b点其中点其中a a、b b两点电势相等，电场强度大小相等、方向也相同是两点电势相等，电场强度大小相等、方向也相同是()A甲甲图：与点：与点电荷等距荷等距a、b两点两点B乙乙图：两两等等量量异异种种点点电荷荷连线中中垂垂线上上与与连线等等距距a、b两点两点C丙丙图：点点电荷荷与与带电平平板板形形成成电场中中靠靠近近平平板板上上表面表面a、b两点两点D丁丁图：匀：匀强强电场中中a、b两点两点B第22页若不改变电场只剪断细线，小球做什么运动若不改变电场只剪断细线，小球做什么运动第23页第24页12.12.A A、B B是一条电场线上两个点，一带负电微粒仅在是一条电场线上两个点，一带负电微粒仅在电场力作用下以一定初速度从电场力作用下以一定初速度从A A点沿电场线运动到点沿电场线运动到B B点，点，其速度其速度-时间图象如图所时间图象如图所示示则这一电场可能是下列图则这一电场可能是下列图中中()A第25页
