专题八电场;考点一????电场力的性质
一、电荷与电荷守恒定律
1.元电荷:最小的电荷量叫做元电荷,用e表示,e=①1.60×10-19C????,最早
由美国物理学家②密立根????测得。所有带电体的电荷量都是元电荷
的③整数倍????。
2.点电荷
当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至于带电体的④形状??、⑤大小????及⑥电荷分布????对它们之间相互作用力的影响可以
忽略不计时,这样的带电体就可以看做是带电的点,叫做点电荷。类似
于力学中的质点,也是一种理想化的模型。;3.电荷守恒定律
(1)内容:电荷既不能创生,也不能消灭,它只能从一个物体⑦转移????到
另一个物体或从物体的一部分⑧转移????到另一部分,在转移的过程
中,电荷的总量⑨保持不变????。
(2)当完全相同的带电金属球相接触时电荷的分配规律:同种电荷总量
⑩平均分配????,异种电荷先?中和????后?平分????。
;;2.静电平衡
(1)导体中(包括表面)没有?电荷定向移动??的状态叫做静电平衡状态。
(2)处于静电平衡状态的导体的特点
a.内部场强E=0,其实质是感应电荷的电场的场强E感?=????外电场在
导体内的场强E外(填“=”或“≠”)。表面场强的方向与该表面?????
垂直????。
b.表面和内部各点电势相等,即整个导体是一个等势体,导体表面是一个
?等势面????。
c.导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的外表面。
d.在导体外表面越尖锐的位置,电荷的密度越大,凹陷处几乎没有电荷。;3.静电屏蔽
(1)两种现象
内屏蔽:由于静电感应,导体外表面感应电荷的电场与外电场在导体内
部任一点的场强的叠加结果为零,从而外部电场影响不到导体内部,如
图所示。
?
外屏蔽:由于静电感应,接地导体壳内表面感应电荷的电场与壳内电场;在导体壳外表面以外空间叠加结果为零,从而使接地的封闭导体壳内部
电场对壳外空间没有影响,如图所示。
?
(2)应用:有的电学仪器和电子设备外面套有金属罩,有的通信电缆的外
面包有一层铅皮等都是用来起屏蔽作用的。
三、库仑定律
1.内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的?电荷
量????的乘积成正比,与它们之间?距离的二次方????成反比,作用力的
方向在两点电荷的?连线上????。;2.公式:F=k?,式中的k=9×109N·m2/C2,叫静电力常量。
3.适用条件:?点电荷????;?真空中????。
四、电场、电场强度
1.电场:电场是电荷周围存在的一种物质,电场对放入其中的电荷有
?力的作用????。静止电荷产生的电场称为?静电场????。
2.电场强度
(1)定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F与它的?????电荷量q????
的比值。
(2)公式:E=?。
思考:根据表达式E=?,能说场强E与q成反比,与F成正比吗?为什么?;不能。因电场的场强大小决定于电场本身,而与试探电荷的受力和所带
电荷量无关。E=F/q为场强的定义式,非决定式。
(3)单位:N/C或?????V/m????。
(4)矢量性:规定?正电荷????在电场中某点所受电场力的方向为该点
电场强度的方向。
(5)叠加性:如果有几个静止电荷在空间同时产生电场,那么空间某点的
场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的?矢量????和。
3.点电荷场强的计算式
(1)设在场源点电荷Q形成的电场中,有一点P与Q相距r,则P点的场强E=
?????k?????。;(2)适用条件:真空中的?点电荷????形成的电场。
五、电场线
1.电场线及其特点;2.几种典型电场的电场线;一、库仑定律成立的条件
库仑定律适用于?中、?间的相互作用。
(1)对于两个均匀带电绝缘球体,可以将其视为电荷集中于球心的点电
荷,r为两球心之间的距离。
(2)对于两个带电金属球,要考虑金属球表面电荷的重新分布。
(3)库仑力不能根据公式错误地推论:当r→0时,F→∞。其实,在这样的
条件下,两个带电体已经不能再看做点电荷了。;例1两个半径相同的金属小球(视为点电荷),带电荷量之比为1∶7,相
距为r,两者相互接触后再放回到原位置上,则相互作用力可能是原来的
?(CD)
A.?????B.?????C.?????D.?;【解析】设两小球所带的电荷量分别为q和7q,则原来相距r时的相互
作用力F=k?=7k?,由于电性未知,需分两种情况讨论:
(1)两球电性相同,相互接触后电荷量均分,每个球所带电荷量为?=4
q,放回原处后的相互作用力为F1=k?=16k?,故F1=?F。
(2)两球电性不同,相互接触后先中和再均分,每个球所带电荷量为?
=3q,放回原处后的相互作用力为F2=k