[材料科学]静电场.ppt

静电场 在干燥的冬天，你也许有过这样的经历：当你经过铺有地毯的走道来到房间门口，在伸手接触金属门把的一刹那，突然听到“啪”的一声，手被麻了一下，弄得你虚惊一场(下图)．是谁在恶作剧？ 知识点4．验电器的原理 验电器的原理是根据同种电荷相排斥，异种电荷相吸引的规律设计而成的．当带电体接触验电器的金属小球时，使金属小球带上电荷，这些电荷可以转移到金属箔上从而由于同种电荷的排斥作用，而使金属箔片张开一定角度．或由静电感应，当带电体靠近金属球时，远端感应出与带电体同种的电荷而使箔片张开．如下图所示． 解析：容易错选AB. 错选原因为：从电荷的中和结果是彼此不带电的认识上，误认为电荷消失了，从而错选A.这其实违背了电荷守恒定律． 没有考虑到只有自由电荷才可以定向移动，从而错选B.导体中只有自由电子可以自由移动． 点评：(1)等量异种电荷的中和是正、负电荷完全相互抵消，即净电荷为零．正、负电荷本身依然存在，并不是正、负电荷分别消失．电荷既不能创造，也不能消失．可见电荷的中和是“净电荷”的减少或消失． (2)在导体中，只有能自由移动的电荷才能发生移动．(如金属导体中能移动的是带负电的电子) 变式1 (2010·浙南八校高二检测)保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务．盗版书籍影响我们学习效率甚至给我们的学习带来隐患．小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列几个数字中的(　　) A．6.2×10－19C　　　　 B．6.4×10－19C C．6.6×10－19C D．6.8×10－19C 答案：B 解析：任何带电体的电荷量是元电荷的整数倍，即是1.6×10－19C的整数倍，由计算可知，只有B选项是1.6×10－19C的整数倍，故B正确. 解析：使B球带负电的方法有：方法一：先使B与C靠在一起，让A靠近B，然后分开B、C再移走A，B就带负电．方法二：让A靠近B，用手接触一下B球，把手拿开后，B就带负电．方法三：让A靠近B，用一根导线把B与大地连接后，撤去导线，移去A，则B带负电． 使B球带正电的方法有：方法一：让A与B接触后再分开，则B带正电荷．方法二：先使B与C靠在一起，让A靠近C，然后分开B、C，再移走A，则B带正电． 答案：A 解析：c接近A后A带正电，B带负电．分开AB后，A带正电，B带负电，所以选A. 4．要统一国际单位，与k＝9.0×109N·m2/C2统一． 5．如果一个点电荷同时受到另外两个或更多的点电荷的作用力，可根据静电力叠加的原理求出合力． 6．三个点电荷的平衡问题 要使三个自由电荷组成的系统处于平衡状态，每个电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反． 什么是点电荷？如果带电体的大小比带电体间的距离小很多，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时，就可将带电体视为点电荷．事实上，当Q1、Q2间的距离r→0时已不能将Q1、Q2视为点电荷了，当然也就不能用公式F＝kQ1Q2/r2来计算Q1、Q2间相互作用力的大小了．可见，尽管数学是解决物理问题的重要工具，但也不能不顾物理意义而将物理问题纯数学化． 变式1 (2011·福州中学高二期中)已知真空中两点电荷Q与q的作用力为F，现使它们的带电荷量都增加为原来的2倍，并把它们之间的距离缩小为原来的一半，则此时它们之间的作用力为(　　) A．F　　　B．4F　　　C．8F　　　D．16F 解析：若q1、q2是固定的，要使q3平衡，只要使q1、q2对q3的静电力大小相等、方向相反即可．如果q1、q2、q3三者都是不固定的，则要同时使三个电荷受的静电力的合力都等于零，需要同时分析三个电荷的受力情况． 一、电场强度的两个公式的比较 [特别提醒]点电荷和检验电荷两个概念有同、有异．相同的是它们的几何线度都必须足够小，小到在我们研究范围内可以忽略；不同的是点电荷并不要求电荷量充分小，而检验电荷的电荷量一定要充分小． C：电场强度E是电场的性质，试探电荷是用来体现这一性质的“工具”，就像用温度计测量水的温度一样，温度计插入水中，水的温度就由温度计显示出来，取走温度计，水的温度仍然如此，不会消失．故C正确． D：E＝F/q一式中，E的大小并不是由F、q来决定的．在电场中某一点放入一试探电荷q，那么q越大，F越大，而F/q这一比值将不变．故D错误． 解析：由速度—时间图象可知，电荷的速度越来越大，且加速度也是越来越大，故电荷在运动过程中，应受到逐渐增大的吸引力作用，所以电场线的方向应由B指向A.由于加速度越来越大，所以电场力越来越大，即B点的电场强度应大于A点的电场强度，即B点处电场线应比A点处密集．所以正确答案为C. 答案：C 答案：103N/C；向左． 解析：小球A带正电，小球B带