【課 題】電場力的性質
【導學目標】
1、掌握庫侖定律及其簡單應用。
2、理解電場、電場強度的概念;知道電場線的特征及典型電場的電場線分布。
【導入】
一、 電荷 電荷守恒定律
1.元電荷:電子所帶電荷量 e=1.60 × 10-19C;二、
2.電荷守恒定律:電荷既不能創造,也不能被消失,它們只能從________轉移到
__________,或者從____________轉移到_____________,電荷的總量保持不變。
二、庫侖定律
1.庫侖定律的內容:真空中兩個點電荷間的相互作用力,跟___________成正比,跟___________成反比,作用力的方向在___________。表達式為:____________。
2.適用條件:庫侖定律適用于_________________。對可以視為點電荷的兩個帶電體間也可用庫侖定律.
3.關于靜電常量k:k為靜電常量,在國際單位制中,k=________.
三、電場、電場強度
1、電場:電荷或帶電體周圍存在的一種特殊物質。 電場最基本的性質是_____
2.電場強度
(1)定義和定義式:放入電場中某點的電荷所受_______與_________的比值,叫電場強度.用____________表示.其定義式為_________
(2)矢量性:電場強度是矢量,方向與__________________________
【導疑】E與檢驗電荷所受電場力___________關,與檢驗電荷所帶電荷量_______關.電場強度是由_____________決定的。
四、電場線及其性質
1.電場線:在電場中畫出的一系列從_________到_________終止的曲線,曲線上每一點的切線方向都跟___________一致,此曲線叫電場線.
2.電場線的性質
(1)電場線是為了形象地描述________而假想的、實際不存在的。
(2)電場線的疏密表示該點的___________,某點的切線方向表示__________.它不表示電荷在電場中的運動軌跡。
(3)在靜電場中,電場線不中斷.電場線也不會相交、相切。
3.常見的幾種電荷周圍的電場線(見教材)
【導研】
[例1] (常州市2009年度第一學期期末調研考試)兩個相同的金屬小球所帶電量不同,小球間相距一定距離時有相互作用的庫侖力。如果將它們相互接觸一下,再放到原來的位置,則兩金屬小球之間庫侖力的變化情況是( )
A、如果相互接觸前庫侖力是引力,則相互接觸后庫侖力仍是引力
B、如果相互接觸前庫侖力是引力,則相互接觸后庫侖力是斥力
C、如果相互接觸前庫侖力是斥力,則相互接觸后庫侖力一定減小
D、如果相互接觸前庫侖力是斥力,則相互接觸后庫侖力一定增大
[例2] 質量為m1、m2的小球分別帶同種電荷q1和q2,它們用等長的細線吊在同一點O,由于靜電斥力的作用,使m1球靠在豎直光滑墻上,m1的拉線l1呈豎直方向,使m2球的拉線l2與豎直方向成θ角,m1、m2均處于靜止,如圖所示.由于某種原因,m2球的帶電量q2逐漸減少,于是兩球拉線之間夾角θ也逐漸小直到零.在θ角逐漸減小的過程中,關于l1、l2中的張力T1、T2的變化是( )
A.T1不變,T2不變 B.T1不變,T2變小
C.T1變小,T2變小 D.T1變小,T2不變
[例3](09年上海物理)3.兩帶電量分別為q和-q的點電荷放在x軸上,相距為L,能正確反映兩電荷連線上場強大小E與x關系的是圖( )
[例4] ab是長為l的均勻帶電絕緣細桿,P1、P2是位于ab所在直線上的兩點,位置如圖所示。ab上電荷產生的靜電場在P1處的場強大小為E1,在P2處的場強大小為E2。若將絕緣細桿的右邊l/2截掉并移走(左邊l/2電量、位置不變),則P2處的場強大小為E‘則( )
A.E1>E2;E‘=E1-E2
B.E1>E2;E‘=E1+E2
C.E1
(1)兩電荷間的庫侖力的大小和小球所受的重力的大小
(2)緩慢拉動細線直到小球剛到滑輪的正下方,試證明這個過程中小球到A點的距離保持不變。
(3)緩慢拉動細線直到小球剛到滑輪的正下方過程中,拉力所做的功是多少?
【導練】
1、(南通市2008~2009學年度第二學期高三年級統考)兩個點電荷的質量分別為m1、m2,帶異種電荷,電荷量分別為Q1,Q2,相距為d,在庫侖力的作用下(不計萬有引力)各自繞他們連線上的某一固定點,在同一水平面內做勻速圓周運動,已知m1的動能為Ek,則m2的動能為( )
A. B. C. D.
2、(南京市2009屆高三第一次調研測試).在如圖所示的四種電場中,分別標記有a、b兩點.其中a、b兩點的電勢相等,電場強度相同的是( )
A.甲圖中與點電荷等距的a、b兩點
B.乙圖中兩等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點
C.丙圖中兩等量同種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點
D.丁圖中勻強電場中的a、b兩點
3、(南京市2009屆高三第二次調研測試) 如圖所示,點電荷+4Q與+Q分別固定在A、B兩點,C、D兩點將AB連線三等分,現使一個帶負電的粒子從C點開始以某一初速度向右運動,不計粒子的重力,則該粒子在CD之間運動的速度大小 與時間 的關系圖像可能是( )
4、(江蘇省泰州市2009屆高三下學期第一次聯考試卷)5.如圖所示,有一帶電量為+q的點電荷與均勻帶電圓形薄板相距為2d,+q到帶電薄板的垂線通過板的圓心.若圖中a點處的電場強度為零,則圖中b點處的電場強度大小是( )
A. B.
C.0 D.
5、(揚州市2008?2009學年度第一次調研測試試題).如圖所示,半圓形塑料細環ab均勻帶正電,C為其中點,O為圓心,下列說法正確的是( )
A.O點處的電場強度為零
B.O點處的電場強度不為零,方向向右
C.從O到c電勢逐漸降低.
D.將電子從。沿半徑移到c,電勢能先減小后增加
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