内容正文:
巩固层·知识整合
章末综合测评
提升层·能力强化
拓展层·典题链接
章末分层突破
[自我校对]
①转移
②库仑
③正比
④反比
⑤连线
⑥keq \f(Q1Q2,r2)
⑦力
⑧eq \f(F,q)
⑨keq \f(Q,r2)
⑩正
⑪负电荷
⑫相交
⑬切线
对电荷守恒定律和库仑定律的理解与应用
1.任何孤立系统的电荷总数保持不变.在一个系统的内部,电荷可以从一个物体转移到另一个物体.但是,在这个过程中系统总的电荷是不改变的.
2.库仑定律的数学表达式:F=keq \f(q1q2,r2),其中k是静电力常量;F是两个点电荷间的静电力,q1、q2是两点电荷所带的电荷量,r是两点电荷间的距离.上式适用于真空中的点电荷.
有3个完全一样的金属小球A、B、C,A带电荷量为7Q,B带电荷量为-Q,C球不带电,今将A、B固定起来,然后让C反复与A、B球接触,最后移去C球,求A、B的相互作用力变为原来的多少?
【解析】 在本题中C球不带电,让其分别与A、B接触,三个小球满足电荷守恒定律,电荷量会重新分配,最后三个小球都具有相同的带电荷量.再分别利用库仑定律求解在不同时刻时的库仑力即可.
C与A、B反复接触,最后A、B、C三者电荷量均分,即qA′=qB′=qC′=eq \f(7Q+-Q,3)=2Q
A、B间的作用力为
F′=keq \f(2Q·2Q,r2)=eq \f(4kQ2,r2)
原来A、B间作用力F=keq \f(7Q·Q,r2)=eq \f(7kQ2,r2),所以eq \f(F′,F)=eq \f(4,7).即为原来的eq \f(4,7).
【答案】 eq \f(4,7)
电场、电场强度与电场线
电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用,无论电荷是静止还是运动、运动方向如何.电场强度的定义就是抓住电场的这一性质而导出的.并且通过电荷受的力与电荷量的比值,给出了定义式E=eq \f(F,q).接着又结合库仑定律给出了真空中点电荷电场的决定式E=keq \f(Q,r2).应用时要注意它们的区别.
电场线是为了形象地描述电场而假想的线.它能形象地表示出电场强度的大小和方向,并能清楚地描述不同种类的电场,如匀强电场、点电荷的电场、以及等量同种电荷、等量异种电荷的电场等.
关于电场,下列叙述正确的是( )
A.以点电荷为圆心、r为半径的球面上,各点的场强都相同
B.正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场场强大
C.在电场中某点放入检验电荷q,该点的场强为E=eq \f(F,q),取走q后,该点场强不变
D.电荷所受电场力很大,该点电场强度一定很大
【解析】 场强是矢量,不仅有大小,而且有方向.以点电荷Q为圆心,半径为r的球面上,场强的大小E=eq \f(kQ,r2),但方向不同,故选项A错误.在正电荷和负电荷周围确定场强的方法相同,用检验电荷q放到被考察点,q所受的电场力F,那么E=eq \f(F,q).由此可见,何处场强大,何处场强小,与电荷的正负并没有什么关系,故选项B也错误.电场强度E是电场的性质,检验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.E=eq \f(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检验电荷q,那么q越大,F越大,而eq \f(F,q)这一比值将不变.故选项D错误.
【答案】 C
1.(多选)在电场中a、b、c、d四点分别引入试探电荷,测得试探电荷所受的电场力跟电荷量间的函数关系图象如图11所示,那么下列说法中正确的是( )
【导学号:18792011】
图11
A.该电场一定不是匀强电场
B.a、b、c、d四点场强大小关系是:Ed>Ea>Eb>Ec
C.这四点场强大小关系是:Ea>Eb>Ec>Ed,场源是正电荷,位于a点
D.无法判断a、b、c、d四点场强大小关系
【解析】 从题中坐标的函数关系可确定,a、b、c、d都是过原点的倾斜直线,由场强的定义式可知,其斜率表示各点的场强大小,斜率不同,说明该电场一定不是匀强电场,由题中图象可知|kd|>|ka|>|kb|>|kc|,所以Ed>Ea>Eb>Ec,选项A、B正确,C、D错误