1、- 1 -第 一 章 静 电 场1.1 电 荷 及 其 守 恒 定 律 、 库 仑 定 律 、 电 场 强 度【 学 习 目 标 】1、 了 解 元 电 荷 的 含 义 , 理 解 电 荷 守 恒 定 律 的 不 同 表 述 。2、 掌 握 库 仑 定 律 , 能 够 解 决 有 关 的 问 题 。3、 理 解 电 场 强 度 及 其 矢 量 性 , 掌 握 电 场 强 度 的 叠 加 , 并 进 行 有 关 的 计 算 。4、 知 道 用 电 场 线 描 述 电 场 的 方 法 。 理 解 引 入 电 场 线 的 意 义 。【 自 主 学 习 】一 、 电 荷 及 电 荷 守 恒1、 自 然
2、 界 中 存 在 电 荷 , 正 电 荷 和 负 电 荷 , 同 种 电 荷 相 互 , 异 种 电 荷 相 互 。电 荷 的 多 少 叫 做 , 单 位 是 库 仑 , 符 号 是 C。所 有 带 电 体 的 带 电 量 都 是 电 荷 量 e= 的 整 数 倍 , 电 荷 量 e 称 为 。2、 ( 1) 点 电 荷 是 一 种 模 型 , 当 带 电 体 本 身 和 对 研 究 的 问 题 影 响不 大 时 , 可 以 将 带 电 体 视 为 点 电 荷 。 真 正 的 点 电 荷 是 不 存 在 的 , 这 个 特 点 类 似 于 力 学 中 质点 的 概 念 。3、 使 物 体 带
3、电 有 方 法 : 摩 擦 起 电 、 感 应 起 电 、 接 触 起 电 , 其 实 质 都 是 电 子 的 转 移 。4、 电 荷 既 不 能 , 也 不 能 , 只 能 从 一 个 物 体 到 另 一 个 物 体 , 或 从 物 体的 转 移 到 , 在 转 移 的 过 程 中 , 电 荷 的 总 量 , 这 就 是 电 荷 守 恒定 律 。二 、 库 仑 定 律1、 真 空 中 两 个 之 间 的 相 互 作 用 力 F 的 大 小 , 跟 它 们 的 电 荷 量 Q1、 Q2的 乘 积 成 , 跟 它 们 的 距 离 r 的 成 反 比 , 作 用 力 的 方 向 沿 着 它 们 的
4、 。公 式 F= 其 中 静 电 力 常 量 k 适 用 范 围 : 真 空 中 的 。4、 库 仑 定 律 与 万 有 引 力 定 律 的 比 较 如 下 表 :定 律 共 同 点 区 别 影 响 大 小 的 因 素万 有 引 力 定 律 与 两 个 物 体 、 有 关 , 只 有 力 m1, m2, r库 仑 定 律( 1) 都 与 距 离 的 二 次方 成 反 比( 2) 都 有 一 个 常 量与 两 个 物 体 、 有 关 , 有 力 , 也 有 力Q1, Q2, r三 、 电 场 强 度1、 电 场 和 电 场 强 度电 场 电 场 是 电 荷 之 间 发 生 相 互 作 用 的 媒
5、 介 物 质 , 周 围 存 在 电 场 ,放 入 电 场 中 某 点 的 电 荷 所 受 的 跟 该 电 荷 所 带 的 比 值 叫 做 该 点的 电 场 强 度电 场 强 度 和定 义 式公 式 : , 单 位 : , 或 V/m物 理 意 义 是 描 述 电 场 力 的 性 质 的 物 理 量 , 能 够 反 映 电 场 的 强 弱相 关 因 素 E 的 大 小 和 的 大 小 无 关 , 是 由 电 场 决 定 的 , 只 与 形 成 电 场 的电 荷 和 该 点 有 关 , 与 试 探 电 荷 无 关- 2 -矢 标 性 电 场 强 度 的 方 向 与 该 点 所 受 电 场 力 的
6、 方 向 相 同 , 与 受 电 场 力的 方 向 相 反 , 几 个 场 强 叠 加 时 , 需 按 矢 量 的 运 算 法 则 , 即 定 则 。2、 电 场 强 度 的 几 个 公 式( 1) 是 电 场 强 度 的 定 义 式 , 适 用 于 的 静 电 场 。FEq( 2) 是 点 电 荷 在 真 空 中 形 成 的 电 场 中 某 点 场 强 的 计 算 式 , 只 适 用 于 2Qkr在 真 空 中 形 成 的 电 场 。( 3) 是 匀 强 电 场 中 场 强 的 计 算 式 , 只 适 用 于 , 其 中 , d 必 须 是 沿 UEd的 距 离 。3、 电 场 的 叠 加电
7、 场 需 按 矢 量 的 运 算 法 则 , 即 按 平 行 四 边 形 定 则 进 行 运 算 。四 、 电 场 线( 1) 电 场 线 : 在 电 场 中 画 出 一 些 曲 线 , 使 曲 线 上 每 一 点 的 方 向 都 跟 该 点 的 方 向 一 致 , 这 样 的 曲 线 就 叫 做 电 场 线 。 电 场 线 是 人 们 为 了 描 述 而 人 为 地 画 出 来 的 ,电 场 中 并 非 真 正 存 在 着 这 样 一 些 曲 线 。 它 可 以 形 象 直 观 地 反 映 电 场 的 和 。( 2) 电 场 线 的 性 质 : 电 场 线 起 始 于 ( 或 无 穷 远 处
8、 ) ; 终 止 于 ( 或 无 穷远 处 ) 。 其 上 每 一 点 的 切 线 方 向 和 该 点 的 方 向 一 致 。 疏 密 程 度 反 映 了 电 场 的 , 电 场 线 密 集 的 地 方 场 强 ; 电 场 线 稀 疏 的 地 方 场 强 。 在 没 有 电 荷 的 空 间 , 电 场 线不 能 , 两 条 电 场 线 不 能 。( 3) 与 电 势 的 关 系 : 在 静 电 场 中 , 电 场 线 和 等 势 面 且 由 电 势 较 的 等 势 面指 向 电 势 较 低 的 等 势 面 。 顺 着 电 场 线 的 方 向 电 势 越 来 , 但 顺 着 电 场 线 的 方
9、向 场 强 越 来 越 小 。( 4) 电 场 线 和 电 荷 在 电 场 中 的 运 动 轨 迹 是 的 , 它 们 只 有 在 一 定 的 条 件 下 才 能 重合 。 即 : 电 场 线 是 。 电 荷 的 初 速 度 为 零 或 不 为 零 , 但 速 度 方 向 和 电 场 线 。 电 荷 仅 受 电 场 力 作 用 或 受 其 他 力 的 方 向 和 电 场 线 平 行 。只 有 同 时 满 足 这 三 个 条 件 , 轨 迹 才 和 电 场 线 重 合 。【 典 型 例 题 】例 1: 如 图 1-1 所 示 , 有 两 个 带 电 小 球 , 电 量 分 别 为 +Q 和 +9
10、Q, 在 真 空 中 相 距 0.4m。如 果 引 进 第 三 个 带 电 小 球 , 正 好 使 三 个 小 球 都 处 于 平 衡 状 态 , 第 三 个 小 球 带 的 是 哪 种 电 荷 ?应 放 在 什 么 地 方 ? 电 量 是 Q 的 几 倍 ?Q q 9QA C B ( 图 1-1)( 1) 审 题 ( 写 出 或 标 明 你 认 为 的 关 键 词 、 题 中 条 件 和 所 处 状 态 及 过 程 )( 2) 分 析 ( 合 理 分 段 , 画 出 示 意 图 , 并 找 出 各 段 之 间 的 连 接 点 )( 3) 解 题 过 程- 3 -+Q +2QA C D B例
11、2: ( 2004广 西 模 拟 ) 如 图 1-2 所 示 ,初 速 度 为 的 带 电 粒 子 , 从 A 点 射 入 电 场 ,沿 虚 线 运 动 到 B 点 , 判 断 :( 1) 粒 子 带 什 么 电 ?( 2) 粒 子 加 速 度 如 何 变 化 ?( 3) 画 出 A、 B 两 点 的 加 速 度 方 向 。 图 1-2( 1) 审 题 ( 写 出 或 标 明 你 认 为 的 关 键 词 、 题 中 条 件 和 所 处 状 态 及 过 程 )( 2) 分 析 ( 合 理 分 段 , 画 出 示 意 图 , 并 找 出 各 段 之 间 的 连 接 点 )( 3) 解 题 过 程例
12、 3: 如 图 1-3 所 示 , A、 B 两 点 放 有 电 荷 量 +Q 和 +2Q 的 点 电 荷 , A、 B、 C、 D 四 点 在同 一 直 线 上 , 且 AC=CD=DB, 将 一 正 电 荷 从 C 点 沿 直 线 移 到 D 点 , 则 ( )A、 电 场 力 一 直 做 正 功B、 电 场 力 先 做 正 功 再 做 负 功C、 电 场 力 一 直 做 负 功 图 1-3D、 电 场 力 先 做 负 功 再 做 正 功( 1) 审 题 ( 写 出 或 标 明 你 认 为 的 关 键 词 、 题 中 条 件 和 所 处 状 态 及 过 程 )( 2) 分 析 ( 合 理
13、分 段 , 画 出 示 意 图 , 并 找 出 各 段 之 间 的 连 接 点 )( 3) 解 题 过 程【 针 对 训 练 】1、 真 空 中 有 两 个 相 同 的 金 属 小 球 A 和 B, 相 距 为 r, 带 电 量 分 别 是 q 和 2q, 但 带 何种 电 荷 未 知 , 它 们 之 间 的 相 互 作 用 力 大 小 为 F, 有 一 个 跟 A、 B 相 同 的 不 带 电 的 金 属 球 C,当 C 跟 A、 B 依 次 各 接 触 一 次 后 移 开 , 再 将 A、 B 间 距 离 变 为 2r, 那 么 A、 B 间 的 作 用 力 大小 可 能 是 ( )A、
14、5F/64 B、 5F/32 C、 3F/64 D、 3F/162、 如 图 1-4 所 示 , 绝 缘 的 细 线 上 端 固 定 , 下 端 悬 挂 一 个 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 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3、 有 关 电 场 强 度 的 理 解
15、 , 下 述 正 确 的 是 ( )A、 由 可 知 , 电 场 强 度 E 跟 放 入 的 电 荷 q 所 受 的 电 场 力 成 正 比 。FEqB、 当 电 场 中 存 在 试 探 电 荷 时 , 电 荷 周 围 才 出 现 电 场 这 种 特 殊 的 物 质 , 才 存 在 电 场 强 度- 4 -a bA P BA c d BC、 由 E=Kq/r2可 知 , 在 离 点 电 荷 很 近 , r 接 近 于 零 , 电 场 强 度 达 无 穷 大D、 电 场 强 度 是 反 映 电 场 本 身 特 性 的 物 理 量 , 与 是 否 存 在 试 探 电 荷 无 关 。4、 一 半 径
16、 为 R 的 绝 缘 球 壳 上 均 匀 地 带 有 电 荷 量 为 Q 的 正 电 荷 , 另 一 电 荷 量 为 q 的 带正 电 的 点 电 荷 放 在 球 心 O 上 , 由 于 对 称 性 , 点 电 荷 的 受 力 为 零 , 现 在 球 壳 上 挖 去 半 径 为 r 的 小 圆 孔 , 则 此 时 置 于 球 心 的 点 电 荷 所 受 力 的 大 小 为 ( 已 知 静 电 力 常 量 为 k) ,方 向 【 能 力 训 练 】1、 如 图 1-5 所 示 为 电 场 中 的 一 根 电 场 线 , 在 该 电 场 线 上 有 a、 b 两 点 , 用 Ea、 Eb 分别 表
17、 示 两 处 场 强 的 大 小 , 则 ( )A、 a、 b 两 点 的 场 强 方 向 相 同B、 因 为 电 场 线 由 a 指 向 b, 所 以 Ea EbC、 因 为 电 场 线 是 直 线 , 所 以 Ea=Eb 图 1-5D、 因 为 不 知 道 a、 b 附 近 的 电 场 线 分 布 情 况 , 所 以 不 能 确 定 Ea、 Eb 的 大 小 关 系 。2、 在 x 轴 上 有 两 个 点 电 荷 , 一 个 带 正 电 Q1, 另 一 个 带 负 电 -Q2, 且 Q1=2Q2, 用 E1和E2分 别 表 示 两 个 点 电 荷 所 产 生 的 场 强 大 小 , 则 在
18、 x 轴 上 ( )A、 E1=E2之 点 只 有 一 个 , 该 处 的 合 场 强 为 零B、 E1=E2之 点 共 有 两 处 , 一 处 合 场 强 为 零 , 另 一 处 合 场 强 为 2E2C、 E1=E2之 点 共 有 三 处 , 其 中 两 处 合 场 强 为 零 , 另 一 处 合 场 强 为 2E2D、 E1=E2之 点 共 有 三 处 , 其 中 一 处 合 场 强 为 零 , 另 两 处 合 场 强 为 2E23、 如 图 1-6 所 示 , 用 两 根 细 绳 把 两 个 带 同种 电 荷 的 小 球 悬 挂 在 一 点 , A 球 质 量 大 于B 球 的 质 量
19、 , A 球 所 带 的 电 荷 量 大 于 B 球所 带 的 电 荷 量 。 两 球 静 止 时 , A、 B 两 球处 在 同 一 水 平 面 上 , 悬 线 与 竖 直 线 的 偏 角 分 别 为 和 , 则 ( )A、 B、 C、 = D、 无 法 确 定4、 如 图 1-7 所 示 , 直 线 A、 B 是 一 条 电 场 线 , 在 其 上 某 点 P 处 由 静 止 开 始 释 放 一 负 试探 电 荷 时 , 它 沿 直 线 向 B 处 运 动 , 对 此 现 象 , 下 列 判 断 正 确 的 是 ( 不 计 电 荷 重 力 )A、 电 荷 一 定 向 B 做 匀 加 速 运
20、 动B、 电 荷 一 定 向 B 做 加 速 度 越 来 越 小 的 运 动C、 电 荷 一 定 向 B 做 加 速 度 越 来 越 大 的 运 动 图 1-7D、 电 荷 向 B 做 加 速 运 动 , 加 速 度 的 变 化 情 况 不 能 确 定 。 5、 如 图 所 示 , A、 B 为 带 电 量 分 别 是 Q和 -Q 的 两 个 等 量 异 种 点 电 荷 , c、 d 为 A、B 连 线 上 的 两 个 点 , 且 Ac=Bd, 则 c、 d两 点 电 场 强 度 6、 如 图 1-9 所 示 , 半 径 为 r 的 圆 与 坐 标 轴 的 交 点 分 别 为a、 b、 c、
21、d, 空 间 有 与 x 轴 正 方 向 相 同 的 匀 强 电 场 , 同 时 , 在 0 点固 定 一 个 电 荷 量 为 +Q 的 点 电 荷 , 如 果 把 一 个 带 电 量 为 -q 的 试 探 电 荷放 在 c 点 , 则 恰 好 处 于 平 衡 , 那 么 该 匀 强 电 场 的 场 强 大 小 为 , a、 d 两 点 的 合 场 强 大 小 分 别 为 、 。7、 ( 2004广 东 ) 已 经 证 实 , 质 子 、 中 子 都 是 由 称 为 上 夸 克 和 下 夸 克 的 两 种 夸 克 组 成的 , 上 夸 克 带 电 为 , 下 夸 克 带 电 为 , e 为 电
22、 子 所 带 电 荷 量 的 大 小 , 如 果 质 子 是 由3e13图 1-8- 5 -三 个 夸 克 组 成 的 , 且 各 个 夸 克 之 间 的 距 离 为 L, L=1.510-15m。 试 计 算 质 子 内 相 邻 两 个 夸克 之 间 的 静 电 力 ( )8、 两 个 质 量 都 为 m 的 小 球 可 视 为 质 量 , 用 长 度 都 是 L 的 绝 缘 细 线 悬 挂 在 同 一 点 , 使它 们 带 上 等 量 同 种 电 荷 , 平 衡 时 两 悬 线 的 夹 角 为 2 , 求 每 个 小 球 所 带 的 电 量 。9、 一 粒 子 质 量 为 m, 带 电 量
23、 为 +q, 以 初 速 度 V, 跟 水 平 方 向 成 45角 斜 向 上 进 入 匀强 电 场 区 域 , 粒 子 恰 沿 直 线 运 动 , 求 这 匀 强 电 场 场 强 的 最 小 值 , 并 说 明 其 方 向 。10、 用 三 根 长 均 为 L 的 细 丝 线 固 定 两 个 质 量 为 m、 带 电 量 分 别 为 q 和 -q 的 小 球 , 如 图1-10 所 示 , 若 加 一 个 水 平 向 左 的 匀 强 电 场 , 使 丝 线 都 被 拉 紧 且 处 于 平 衡 状 态 , 则 所 加 电 场E 的 大 小 应 满 足 什 么 条 件 ?【 学 后 反 思 】_
24、。参 考 答 案自 主 学 习一 、 电 荷 及 电 荷 守 恒1、 两 种 排 斥 吸 引 电 荷 量 元 电 荷 19.60eC2、 理 想 大 小 形 状 3、 摩 擦 起 电 、 感 应 起 电 、 接 触 起 电 电 子 的 转 移4、 创 造 消 灭 转 移 一 部 分 另 一 部 分 保 持 不 变二 、 库 仑 定 律1、 点 电 荷 正 比 二 次 方 连 线 12Qkr92.01/NmC2、 二 次 方 质 量 、 距 离 、 引 电 荷 量 引 斥 力三 、 电 场 强 度1、 电 荷 电 场 力 电 量 E=F/q N/C 力 强 弱 本 身 的 性 质 位 置 正 电
25、 荷 负 电 荷 平 行 四 边 形2、 任 何 形 式 点 电 荷 匀 强 电 场 电 场 线 方 向四 、 电 场 线( 1) 切 线 场 强 电 场 强 弱 方 向( 2) 正 电 荷 负 电 荷 场 强 强 弱 弱 中 断 相 交- 6 -( 3) 垂 直 高 低 越 低( 4) 不 同 直 线 平 行 电 场 力 平 行典 型 例 题例 1 解 析 : 此 题 考 查 同 一 直 线 上 三 个 自 由 电 荷 的 平 衡 问 题 。如 图 所 示 , 第 三 个 小 球 平 衡 位 置 应 在 +Q 和 +9Q 连 线 上 , 且 靠 近 +Q。 如 图 中 C 点 。设 AC=x
26、m, BC=( 0.4-x) m, 对 q 有 :229(.)kQq解 得 : x=0.1m要 使 +Q 平 衡 q 须 是 负 电 荷 ,对 +Q 有 :解 得229.4kA916q即 第 三 个 小 球 带 负 电 荷 , 电 荷 量 是 Q 的 倍 , 应 放 在 +Q 和 +9Q 的 连 线 上 且 距 +Q0.1m处 。答 案 : 负 电 荷例 2 解 析 : 此 题 考 查 电 场 线 的 特 点 及 带 电 粒 子 在 电 场 中 运 动 受 力 和 轨 迹 之 间 的 关 系 。( 1) 粒 子 受 合 力 方 向 指 向 弯 曲 的 一 侧 , 由 粒 子 运 动 轨 迹 可
27、 知 , 带 正 电 。( 2) 由 电 场 线 的 疏 密 情 况 可 知 粒 子 加 速 度 增 大 。( 3) A、 B 两 点 的 加 速 度 方 向 即 为 该 点 所 在 曲 线 的 切 线 方 向 , 如 图 所 示 。答 案 : ( 1) 正 电 ( 2) 增 大 ( 3) 见 解 析 图例 3 解 析 : 由 于 A、 B 两 点 均 放 有 带 正 电 的 点 电 荷 , 在 AB 连 线 上 有 一 点 合 场 强 必 为零 , 设 该 点 距 A 点 的 距 离 为 x, 根 据 点 电 荷 场 强 公 式 和 场 的 叠 加 原 理 有 :x=( -1) L。 可 见
28、 E=0 点 在 C、 D 之 间 。22QkxL由 此 可 知 , 正 电 荷 从 C 到 D 的 过 程 中 , 电 场 力 先 做 正 功 再 做 负 功 , 故 B 正 确 。答 案 : 选 B。针 对 训 练1、 解 析 : 选 A、 C , 若 为 异 种 电 荷 , 由 于 各 小 球 相 同 , 故 接 触 时 电 量 平 分 , 则由 计 算 , 则 C 正 确 。 若 为 同 种 电 荷 , 则 再 根23,4q12qFkr 125,4q据 计 算 , 可 知 A 正 确 。1Fkr2、 解 析 : 选 D b 带 电 后 , 使 a 产 生 静 电 感 应 , 感 应 的
29、 结 果 是 a 靠 近 b 的 一 侧 出现 与 b 异 种 的 感 应 电 荷 , 远 离 b 的 一 侧 出 现 与 b 同 种 的 感 应 电 荷 , 异 种 电 荷 离 b 近 , 故 b对 a 吸 引 , 接 触 后 b、 a 带 同 种 电 荷 , 它 们 间 的 斥 力 把 a 排 斥 开 , 故 D 正 确 。3、 解 析 : 选 D 由 于 电 场 强 度 与 电 场 本 身 特 性 有 关 , 与 试 探 电 荷 无 关 故 A、 B 错 误 ;公 式 E=KQ/r2适 用 于 真 空 的 中 点 电 荷 , 当 r 接 近 于 零 时 , 电 荷 不 可 能 是 点 电
30、 荷 , 故 C 错 误 。- 7 -因 此 D 正 确 。4、 解 析 : 与 挖 孔 处 这 一 小 圆 面 上 相 对 于 圆 心 对 称 的 一 侧 的 电 荷 量, 由 于 半 径 r R, 可 以 把 它 看 成 点 电 荷 , 根 据 库 仑 定 律 它 对 中 心22rqQR+q 作 用 力 大 小 为 :其 方 向 由 球 心 指 向 小 孔 中 心 。2 2244rqkQrFkR答 案 : 由 球 心 指 向 小 孔 中 心 。4qQrR能 力 训 练1、 解 析 : 选 A、 D 由 于 电 场 线 上 每 一 点 的 切 线 方 向 跟 该 点 场 强 方 向 一 致
31、, 而 该 电场 线 是 直 线 , 故 A 正 确 , 电 场 线 的 疏 密 表 示 电 场 强 弱 , 只 有 一 条 电 场 线 无 法 判 断 其 疏 密 ,故 D 正 确 。2、 解 析 : 选 B 由 Q1=2Q2可 知 E1=E2的 点 应 离 Q1较 远 , 离 Q2较 近 ,2Ekrx 轴 上 这 样 的 点 有 两 个 , 一 个 是 Q1Q2间 , 另 一 个 点 是 Q1与 Q2的 连 线 上 , 且 在 Q2的 外 侧 。3、 解 析 : 选 B A、 B 之 间 的 静 电 力 是 作 用 力 和 反 作 用 力 关 系 , 所 以 不 论 A、 B 哪 个电 荷
32、 量 大 , 它 们 受 到 的 静 电 力 大 小 相 等 , 方 向 相 反 , 由 平 稳 条 件 得 , , 可 见 质tanFmg电量 越 大 , 悬 线 与 竖 直 线 的 偏 角 越 小 , 即 , 故 B 正 确 。4、 解 析 : 选 D 电 场 线 AB 是 一 条 直 线 , 但 无 法 判 断 电 场 是 否 为 匀 强 电 场 , 由 试 探 电荷 的 加 速 运 动 可 知 电 场 线 方 向 向 左 , 但 不 知 强 弱 情 况 , 由 此 可 知 , D 正 确 。5、 解 析 : 由 和 场 的 叠 加 原 理 , 可 知 , c、 d 两 点 场 强 相
33、等 。2kQFr答 案 : Ec=Ed6、 解 析 : 由 于 把 -q 放 在 c 点 恰 好 平 衡 , 则 c 点 合 场 强 为 0, 即 2QEkr则 a 点 场 强 为 , d 点 场 强 为2kr2kQEr答 案 : 2QE2a27、 解 析 : 质 子 带 电 为 +e, 所 以 它 是 由 2 个 上 夸 克 和 1 个 下 夸 克 组 成 的 。 按 题 意 , 三个 夸 克 必 位 于 等 边 三 角 形 的 三 个 顶 点 处 , 这 时 上 夸 克 与 上 夸 克 之 间 的 静 电 力 应 为代 入 数 值 得 F1=46N, 为 斥 力 , 上 夸 克 与 下 夸
34、 克 之 间 的 静 电 力 为212439eFkkllA- 8 -代 入 数 值 得 F2=23N 为 引 力 。222139eFkkllA答 案 : 上 夸 克 间 为 46N 斥 力 , 上 、 下 夸 克 间 为 23N 的 引 力8、 解 析 : 由 题 文 做 图 , 对 小 球 受 力 分 析 , 两 球 的 距 离 为2Lsin , 由 库 仑 定 律 得( 1)24sinqFkL由 平 衡 关 系 可 得 : F=mgtan ( 2) 2 2t4sintant si4sinqLmgkqLkkA答 案 : 2sigtanqk9、 解 析 : 粒 子 受 到 重 力 和 电 场
35、力 , 场 强 最 小 时 , 其 受 力 如 图 所 示 ,由 于 物 体 沿 直 线 运 动 故 合 力 也 在 此 直 线 方 向 , 将 mg 分 解 , 由 平 衡 关 系 得 :Eq=mgsin45 方 向 与 水 平 成 135角 。2mgq10、 解 析 : 取 A 球 为 研 究 对 象 , A 的 受 力 为 : 重 力 mg、 电 场 力 F、 B 电 荷 对 A 电 荷 的作 用 力 FBA, OA 线 的 拉 力 FT1, BA 线 的 拉 力 FT2, 建 立 坐 标 如 图 所 示 , 平 衡 时 : F 合x=FT1cos60+FT2+FBA-F=0, F 合 y=FT1sin60-mg=0Eq=mgtan30+FT2+ qklE= 2l 线 被 拉 紧 , 2230,TmgkqFEl答 案 : 23gkql