内容正文:
[巩固层·知识整合]
[提升层·能力强化]
电场的力的性质
1.电场强度的三个表达式
公式
E=eq \f(F,q)
E=keq \f(Q,r2)
E=eq \f(U,d)
适用范围
任何电场
真空中点电荷的电场
匀强电场
说明
定义式,q为试探电荷
点电荷电场强度的决定式,Q为场源电荷,E表示跟场源电荷相距r处的电场强度
d为沿电场方向上电势差为U的两点间的距离
2.电场线“疏”“密”和方向的意义
(1)电场线的“疏”和“密”描述电场的弱和强。
(2)电场线的切线方向为该点的电场强度方向。
3.在电场力作用下的平衡问题:F合=0。
【例1】 如图所示,将两个摆长均为l的单摆悬于O点,摆球质量均为m,带电荷量均为q(q>0)。将另一个带电荷量也为q(q>0)的小球从O点正下方较远处缓慢移向O点,当三个带电小球分别处在等边三角形abc的三个顶点上时,两摆线的夹角恰好为120°,则此时摆线上的拉力大小等于( )
A.eq \r(3)mg
B.mg
C.2eq \r(3)
eq \f(kq2,l2)
D.eq \r(3)
eq \f(kq2,l2)
B [如图为a处带电小球的受力示意图,其中F为摆线对小球的拉力,F1和F2分别为b处带电小球和移动的带电小球对它的库仑力。根据题意分析可得F1=F2=keq \f(q2,\r(3)l2),根据共点力的平衡知识可得,水平方向:Fcos 30°=keq \f(q2,\r(3)l2)+keq \f(q2,\r(3)l2)cos 60°,竖直方向:mg=Fsin 30°+keq \f(q2,\r(3)l2)sin 60°,解得F=eq \f(\r(3)kq2,3l2)或F=mg,B正确。]
[一语通关]
在正确的受力分析的基础上,运用平行四边形定则、三角形定则或建立平面直角坐标系,应用共点力作用下物体的平衡条件,灵活运用方法如合成分解法、矢量图示法、相似三角形法、整体法等去解决。
电场的能的性质
1.相关物理量:描述电场的能的性质的物理量有电势、电势差,其公式为φA=eq \f(EpA,q),UAB=φA-φB=eq \f(WAB,q)。
2.电势的高低判断与计算
(1)根据电场线判断:沿着电场线方向电势降低。这是判断电势高低最常用、最直观的方法。 (注意与电场强度大