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赵 L 高二物理 第一讲:电场
【知识点思维导图】

【典型例题】 一、库仑定律 例 1: (多选)两个相同的金属小球(可看作点电荷),带电量之比为 1:7,在真空中相距为 r, 两者相互接触后再放回原来的位置上,则它们间的库仑力可能是原来的( ) A、4/7 B、3/7 C、9/7 D、16/7 例 2:如图所示,两个带电小球 A、B 的质量分别为 m1、m2,带电量分别为 q1、q2,静止 时两悬线与竖直方向夹角分别为 ?1、?2,且 A、B 恰好处于同一水平面上,则 ( ) A、若 q1=q2,则 ?1=?2 B、若 q1<q2,则 ?1>?2 C、若 m1=m2,则 ?1=?2 D、若 m1<m2,则 ?1<?2 【例 3】两个固定的等量异种电荷(电量均为 Q),连线中点处的场强为 E,则这两个电荷之 间的库仑力为多少?( ) A、QE/8 B、QE/4 C、QE/2 D、QE 二、电场强度 电场线 例 4:把质量为 m 的正点电荷 q 从电场中某点静止释放,不计重力,下列说法正确的是:( ) A、该电荷一定由电场线疏处向电场线密处运动 B、点电荷的运动轨迹必定和电场线重合 C、点电荷的速度方向必定和通过点的电场线的切线方向一致 D、点电荷的加速度方向必定和通过点的电场线的切线方向一致 例 5:如图所示是在一个电场中的 a、b、c、d 四个点分别引入试探电荷时,电荷所受的静 电力 F 跟引入的电荷的电荷量之间的函数关系,下列说法正确的是 ( )

A.这个电场是匀强电场 B.这四点的电场强度大小关系是 Ed>Eb>Ea>Ec C.这四点的场强大小关系是 Eb>Ea>Ec>Ed D.无法比较 E 值大小

例 6: (多选)如图所示是电场中某一条电场线,下列说法中正确的是( A.A、B 两点电场方向相同 B.A、B 两点电场大小关系是 EA>EB C.电场线是直线,则 EA=EB D.不知附近的电场线分布, EA 、EB 的大小不确定 三、电场中的力学问题



A

B

例 7: (多选)如图所示,用两根绝缘轻细绳悬挂两个小球 A 和 B,这时上、下两根绳子中 的张力分别为 T1 和 T2;使两球都带上正电荷,上、下两根绳子中的张力分别为 T1’和 T2’, 则: ( )

A、T1’= T1

B、T1’< T1

C、T2’= T2

D 、T2’> T2

例 8:如图所示中质量为 m 的带电小球用绝缘线悬挂于 O 点,并处在水平向左 的匀强电场中,场强为 E,球静止时丝线与垂直夹角为 ? ,求: ⑴小球带何种电荷,电量是多少? ⑵若烧断丝线,则小球将作什么运动?(设电场范围足够大)

例 9:如图所示,在倾角为 α 的光滑斜面上放两个质量分别为 m1 和 m2 的带电小球 A、 B(可视为质点),m1=2m2,相距 L。开始释放时,B 球刚好静止平衡,A 球 的初始加速度为_________。过一段时间后,A、B 加速度大小之比为 a1: a2=3:2,此时两球之间的距离 L/=______L(设斜面足够长)。

例 10:利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘.静电除尘器由金属管 A 和悬在管中的 金属丝 B 组成,A 和 B 分别接到高压电源正极和负极,其装置示意图如右图所示.A、 B 之间有很强的电场,距 B 越近,场强__________(填:“越大”或“越小”)。B 附近的气 体分子被电离成为电子和正离子,粉尘吸附电子后被吸附到_______(填“A”或“B”)上, 最后在重力作用下落入下面的漏斗中.

四、对称与叠加 例 11:一半径为 R 的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q 的电荷,另一电量为+q 的 点电荷放在球心 O 上,由于对称性,点电荷受力为零,现在球壳上挖一个半径为 r(r<<R)的一个小圆孔,则此时置于球心的点电荷所受力的大小为______(已知静 电力常数为 k),方向_________。

例 12:ab 是长为 l 的均匀带电绝缘细杆,P1、P2 是位于 ab 所在直线上的两点,位置如图所 示。ab 上电荷产生的静电场在 P1 处的场强大小为 E1,在 P2 处的场强大小为 E2。则 P1、P2 处电场强度方向___________(填相同或相反)。若将绝缘细杆的右边 l/2 截掉并移走(左边 l/2 电量、位置不变),则 P2 处的场强大小为_____________。

例 13:两带电量分别为 q 和-q 的点电荷放在 x 轴上,相距为 L,能正确反映两电荷连线上 场强大小 E 与 x 关系的是图( )

(A)

(B)

(C)

(D)

【课内练习】 1.(2011 年上海物理学业水平考)如图,一电荷量为 q 的正点电荷位于电场中 F A 点,受到的电场力为 F,则 A 点的电场强度大小 E= ,方向与 F 相同。若 q 把该点电荷换为电荷量为 2q 的负点电荷,则 A 点的电场强度( (A)大小仍为 E,方向与原来相反 (C)大小变为 E/2,方向与原来相反 ) (B)大小仍为 E,方向与原来相同 (D)大小变为 E/2,方向与原来相同
P
F q A

2.(2011 年上海物理学业水平考)如图,用绝缘丝线将一带正电的小球 N 挂在水平横杆上的 P 点,在 N 的左侧放置一带正电的小球 M,由于静电相互 作用,N 平衡时丝线与竖直方向有一定的偏角。如果 M 的电荷量加倍,丝线 偏角________(选填“变大” 、 “变小”或“不变” ) 。如果两球的电荷量不变, 把 M 向左移动一定距离, N 静止时受到的静电力________ (选填 “变大” 、 “变
M +

N

小”或“不变” ) 。 (变大,变小) 3. (多选)如图所示,竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘,两个带有同种电 荷的小球 A、B 分别处于竖直墙面和水平地面,且处于同一竖直平面内,若用 图示方向的水平推力 F 作用于小球, 则两球静止于图示位置, 如果将小球 B 向左推动少 许, 并待两球重新达到平衡时,则两个小球的受力情况与原来相比( ) A、推力 F 将增大 B、竖直墙面对小球 A 的弹力减小 C、地面对小球 B 的弹力一定不变 D、两个小球之间的距离增大 4.关于电场线,下列说法中,正确的是(只考虑电场)( ) A、电场线上任一点的切线方向就是点电荷在该点运动的方向 B、电场线上任一点的切线方向就是正电荷在该点的加速度方向 C、电场线弯曲的地方是非匀强电场,电场线为直线的地方是匀强电场 D、只要初速度为零,正电荷必将在电场中沿电场方向运动 集尘极 5. (多选)图为静电除尘机理的示意图,尘埃在电场中通过某种机制带电,
放电极

在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的,下列表述正确的 是( ) (A)到达集尘极的尘埃带正电荷. (B)电场方向由集尘极指向放电极.

?

?

?

带电尘埃

直流高压电源

(C)带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同. (D)同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大. 6.在一个点电荷 Q 的电场中,Ox 坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上 A、B 两点的坐 标分别为 1.0m 和 2.0m。已知放在 A、 B 两点的检验电荷受到的电场力方向 都跟 x 轴的正方向相同,电场力的大 小跟检验电荷所带电荷量大小的关系 图象如图中直线 a、b 所示,放在 A 点 的电荷带负电,放在 B 点的电荷带正 电。求: (1)A 点的电场强度的大小和方向。 (2)试判断点电荷 Q 的电性,并确定点电荷 Q 的位置坐标。


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