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库仑定律 电场强度 基础知识 1. 静电感应：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间的相互吸引或排斥，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷． 2. 元电荷：指一个电子或质子所带的电荷量，用ｅ表示．ｅ＝1.6×10-19C 例1．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片开.下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（ ） 2．库仑定律 ⑴真空中两个点电荷之间相互作用的电场力，跟它们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=9.0×10 9 N(m2/c2 ⑵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．（对带电均匀的球， r为球心间的距离）． 例2. 两个半径相同的金属小球，带电量之比为1∶7，相距为r(可视为点电荷)，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的 ( ) B. C. D 3．电场强度 ⑴电场：带电体的周围存在着的一种特殊物质，它的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力．电荷间的相互作用就是通过电场发生作用的．电场还具有能的性质． ⑵电场强度E：反映电场强弱和方向的物理量，是矢量． ①定义：放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F跟它的电荷量ｑ的比值，叫该点的电场强度．即：单位：V/ｍ，Ｎ/Ｃ ②场强的方向：规定正电荷在电场中某点的受力方向为该点的场强方向． （说明：电场中某点的场强与放入场中的试探电荷无关，而是由该点的位置和场源电何来决定．） ⑶点电荷的电场强度：＝，其中Q为场源电荷，E为场中距Q为r的某点处的场强大小．对于求均匀带电的球体或球壳外某点的场强时，r为该点到球心的距离． ⑷电场强度的叠加：当存在多个场源电荷时，电场中某点的场强为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和． ⑸电场线：为形象描述电场而引入的假想曲线． ①电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷． ②电场线不相交，也不相切，更不能认为电场就是电荷在电场中的运动轨迹． ③同一幅图中，场强大的地方电场线较密，场强小的地方电场线较疏． ⑹匀强电场：电场中各点场强大小处处相等，方向相同，匀强电场的电场线是一些平行的等间距的平行线． 例3. 如图6－1－2，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4 ．在同一电场中的A、B、C三点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电荷量和它所受电场力的函数图象如图6－1－14，则此三点的场强大小EA、EB、EC的关系是（ ）A．EA＞EB＞EC B．EB＞EA＞EC C．EC＞EA＞EB D．EA＞EC＞EB 重点难点例析 一、电荷守恒、库仑定律的理解 1两个完全相同的金属球接触后，所带正、负电荷先中和然后平均分配于两球．分配前后正、负电荷之和不变． 2．当求两个导体球间的库仑力时，要电荷的重新分布，两球电荷相互使电分布于球,此时r将大于两球球心间的距离． 3．库仑定律是长程力，当0时，带电体不能看成质点，库仑定律不再适用． 4.微观粒子间的库仑力远大于它们之间的万有引力，当计算微观粒子间的相互作用时可忽略粒子间的万有引力． 5.计算库仑力时，先将电荷量的绝对值代入进行计算，然后根据电性来判断力的方向． 四、如何运用场强的三个表达式分析问题 1.定义式：适用一切电场，E与试探电荷q的电荷量及所受电场力F无关，与试探电荷是否存在无关． ２．决定式：只适应于真空中的点电荷，E由场源电荷Q及研究点到场源电荷的距离有关． ３．关系式：；只适应于匀强电场，是指场中两点沿电场线方向上的距离． 【例】如图示6－1－10，带电小球A、B的电荷分别为QA、QB，OA=OB，都用长L的丝线悬挂在O点．静止时A、B相距为d．为使平衡时AB间距离减为d/2，可采用以下哪些方法 A．将小球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B的电荷量都减小到原来的一半 D．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍 课堂训练１．带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：①在电场线上运动，②在电场中做匀速圆周运动．该电场可能由（）A.一个带正电的点电荷形成B.一个带负电的点电荷形成C.两个分立的带等量负电的点电荷形成