1、 高中物理(选修 3-1 静电场) 知识点及基础练习题(适合会考和基础学习用)一、库伦定律与电荷守恒定律1库仑定律(1)真空中的两个静止的点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比,作用力的方向在他们的连线上。(2)电荷之间的相互作用力称之为静电力或库伦力。(3)当带电体的距离比他们的自身大小大得多以至于带电体的形状、大小、电荷的分布状况对它们之间的相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体可以看做带电的点,叫点电荷。类似于力学中的质点,也时一种理想化的模型。2电荷守恒定律电荷既不能创生,也不能消失,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物体的
2、另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变,这个结论叫电荷守恒定律。电荷守恒定律也常常表述为:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变的。二、电场的力的性质1电场强度(1)定义:放入电场中的某一点的检验电荷受到的静电力跟它的电荷量的比值,叫该点的电场强度。该电场强度是由场源电荷产生的。(2)公式: qFE(3)方向:电场强度是矢量,规定某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。负电荷在电场中受的静电力的方向跟该点的电场强度的方向相反。2点电荷的电场(1)公式: 2rQKE(2)以点电荷为中心,r 为半径做一球面,则球面上的个点的电场强度大小相等,E 的方向沿着半径向
3、里(负电荷)或向外(正电荷)3电场强度的叠加如果场源电荷不只是一个点电荷,则电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。4电场线(1)电场线是画在电场中的一条条的由方向的曲线,曲线上每点的切线方向,表示该点的电场强度的方向,电场线不是实际存在的线,而是为了描述电场而假想的线。(2)电场线的特点电场线从正电荷或从无限远处出发终止于无穷远或负电荷;电场线在电场中不相交;在同一电场里,电场线越密的地方场强越大;匀强电场的电场线是均匀的平行且等距离的线。练习题:1、真空中两个点电荷,电荷量分别为 Q 和 2Q,相距为 r 时相互作用的静电力为 F把两个点电荷间距离减为 1/2r,
4、其余条件不变,则它们间的静电力大小变为A1/2F B2F C4F D8F 2、真空中的两个点电荷,电荷两分别为 Q 和 2Q,相距为 r 时相互作用的静电力大小为 F;若将这两个点电荷之间的距离边为 2r,其他条件不变,则它们之间静电力大小为AF/2 B2F CF/4 D4F3、真空中相距为 r 的两个点电荷,电荷量分别为 4Q 和 3Q,相互作用的静电力大小为 F,如果将它们的电荷量变为 2Q 和 6Q,其余条件不变,则相互作用的静电力大小为 ( )AF/2 BF C2F D4F4、真空中有两个点电荷 A、 B,他们的电荷量分别为 Q1 和 Q2,已知 Q1=5Q2,则 Q1 对 Q2 的库
5、仑力 F 与 Q2 对 Q1 的库仑力 F的大小关系是( )AF=0.2F BF=F CF=5F DF=25F 5、真空中相距为 r 的两个点电荷,电荷量均为 Q,相互作用的静电力大小为 F若将它们的电荷量都变为原来的 2 倍,其余条件不变,则它们之间的作用力变为( )A4F B2F C. DF46、两个均带正 电荷的金属小球 Q 和 q,它们分别放置在相距 r=0.3m 的 A、B 两点,两带电小球均可视为点电荷,如图所示。已知 q=1.61010 C,且 q 在 B 点受到的电场力 F=3.2106 N,静电力常量 k=9.0109N.m2/C2.求(1)B 点处的电场强度的大小 E 为多
6、少?(2)A 点处的带电小球电量 Q 为多少?(3)若将两带电小球靠得很近,但不接触,这时能否将它们视为点电荷?(不要求说明原因)7、电场强度是描述电场性质的物理量,它的大小由_ _来决定,与放入电场的电荷无关。由于电场强度由大小和方向共同决定,因此电场强度是_ _量。8、 (07)如图所示,实线表示某电场中的电场线,A、B 为电场中两点,关于 A、B 两点的电场强度 EA、E B 的关系,下列判断中正确的是( )A EA EB CE A =EB D无法确定9、如图所示,实线表示某电场中的电场线,M、N 为电场中的两点。在 M 点放一电荷量为 q的试探电荷,所受到的电场力为 F,则 M 点的场
7、强为 E=F/q,那么下列说法中正确的是( )A. 若移走试探电荷,M 点的场强变为零B若在 M 点放一个电荷量为 2q 的试探电荷,M 点场强仍为 EC把电荷量为 q 的试探电荷放在 N 点,试探电荷受到的电场力仍为 F D把电荷量为 2q 的试探电荷放在 N 点,试探电荷受到的电场力仍为F10、如图所示,A、B 两点是点电荷 Q 电场中的两点,关于 A、B 两点电场强度 EA、E B 的大小,下列判断正确的是( )AE AEB BE A=EB CE A END. 不能判断 M、N 这两点电场强度谁大 14、如图所示,点电荷 Q 的电场中,电量 q1.010 10 C 点电荷 P 与点电荷 Q 距离 r0.1m 处受到的电场力为 9.0105 N。已知静电力常量 k9.010 9Nm2/C2。求:(1)点电荷 Q 在 P 处的电场强度多大?(2)点电荷 Q 的电量多大? 15、如图所示,在点电荷 Q 的电场中将一电荷量 q=2.0x l0-10C 的点电荷放在与 Q 相距r=0.2m 的 P 点,测得它受到的电场力为 F=3610 -5N。(已知静电力常数 k=90 109 Nm 2C 2)(1)求点电荷 Q 在 P 点产生的电场强度 E 的大小。(2)将点电荷 q 放在与 Q 相距 r=04m 的 点,求 q 受到的电场力 的大小。P F