§1电场的力的性质
一、库仑定律
真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力
的方向在它们的连线上。即:Fkq1q2r2
其中k为静电力常量,k9.0×109Nm2c2
成立条件:①真空中(空气中也近似成立),②点电荷。
【例1】1两个放在绝缘架上的相同金属球,相距r,球的半径比r小得多,带电量大小分别为q和3q,相互斥力为3F。
现将这两个金属球相接触,然后分开,仍放回原处,则它们之间的相互作用力将变为
AF
B4F3
C4F
D以上三个答案之外的一个值
【例2】已知如图,带电小球A、B的电荷分别为QA、QB,OAOB,都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时AB间距离减为d2,可采用以下哪些方法
A.将小球A、B的质量都增加到原来的2倍B.将小球B的质量增加到原来的8倍C.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半D.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增加到原来的2倍
【例3】已知如图,在光滑绝缘水平面上有三个质量都是m的相同小球,彼此间的距离都是l,A、B电荷量都是q。给C一个外力F,使三个小球保持相对静止共同加速运动。求:C球的带电性和电荷量;外力F的大小。
二、电场的力的性质
电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用,电荷放入电场后就具有电势能。1.电场强度(1)定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。EF
q电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。
kQ(2)点电荷周围的场强公式是:Er2,其中Q是产生该电场的电荷,叫场电荷。
⑶匀强电场的场强公式是:EU,其中d是沿电场线方向上的距离。d
【例6】在电场中P点放一个电量为q32×108C的电荷受到电场力大小为F8×106N该力的方向跟P点电场强度的方向_______P点电场强度大小为_______如果在P点放q64×108C的正电荷则它所受的电场力的大小为_______方向跟过P点的电场线方向_______如果拿走放在P点的电荷则P点电场强度大小为_______
【例8】空间有三点A、B和C位于直角三角形的三个顶点,且AB4cm,BC3cm。现将点电荷QA和QB分别放在A、B两点,结测得C点的场强为EC10Vm,方向如图1334所示,试求:
(1)QA和QB的电性;(2)如果撤掉QA,C点场强的大小和方向。
三、针对练习
1.电场强度E的定义式为EFq,根据此式,下列说法中正确的是
f①此式只适用于点电荷产生的电场r