第一章靜電場(chǎng)

第1節(jié)電荷及其守恒定律

要點(diǎn)歸納

要點(diǎn)一三種起電方式的區(qū)別和聯(lián)系

摩擦起電感應(yīng)起電接觸起電

產(chǎn)生及條件兩不同絕緣體摩擦?xí)r導(dǎo)體靠近帶電體時(shí)帶電導(dǎo)體和導(dǎo)體接觸時(shí)

導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種

兩物體帶上等量異種電導(dǎo)體上帶上與帶電體相

現(xiàn)象電荷，且電性與原帶電

荷同電性的電荷

體“近異遠(yuǎn)同”

不同物質(zhì)的原子核對(duì)核導(dǎo)體中的自由電子受到

原因外電子的束縛力不同而帶正（負(fù)）電物體吸引（排電荷之間的相互排斥

發(fā)生電子轉(zhuǎn)移斥）而靠近（遠(yuǎn)離）

電荷在物體之間和物體

實(shí)質(zhì)

內(nèi)部的轉(zhuǎn)移

要點(diǎn)二接觸起電的電荷分配原則

兩個(gè)完全相同的金屬球接觸后電荷會(huì)重新進(jìn)行分配，如圖1一1一2所示.

電荷分配的原則是：兩個(gè)完全相同的金屬球帶同種阻荷接觸后平分原來(lái)所帶電荷量的總

和；帶異種電荷接觸后先中和再平分.

圖1-1一2

——疑難解答—

I“中性”與“中和”之間有聯(lián)系嗎？

，，中性”和，，中和”是兩個(gè)完全不同的概念，“中性”是指原子或者物體所帶的正電荷和

負(fù)電荷在數(shù)量上相等，對(duì)外不顯電性，表現(xiàn)為不帶電的狀態(tài).可見(jiàn)，任何不帶電的物體，實(shí)際

上其中都帶有等量的異種電荷；“中和”是指兩個(gè)帶等量異種電荷的物體，相互接觸時(shí)，由于

正負(fù)電荷間的吸引作用，電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，最后都達(dá)到中性狀態(tài)的一個(gè)過(guò)程.

2.電荷守恒定律的兩種表述方式的區(qū)別是什么？

（1）兩種表述：①電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或

者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，電荷的總量保持不變.②一個(gè)與外界沒(méi)

有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變的.

（2）區(qū)別：第一種表述是對(duì)物體帶電現(xiàn)象規(guī)律的總結(jié)，一個(gè)原來(lái)不帶電的物體通過(guò)某種方法

可以帶電，原來(lái)帶電的物體也可以使它失去電性（電的中和），但其實(shí)質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移，電荷的

數(shù)量并沒(méi)有減少.第二種表述則更具有廣泛性，涵蓋了包括近代物理實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的微觀粒子在變

化中遵守的規(guī)律，近代物理實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，由一個(gè)高能光子可以產(chǎn)生一個(gè)正電子和一個(gè)負(fù)電子，一

對(duì)正負(fù)電子可同時(shí)湮滅，轉(zhuǎn)化為光子.在這種情況卜，帶電粒子總是成對(duì)產(chǎn)生或湮滅，電荷的

代數(shù)和不變，即正負(fù)電子的產(chǎn)生和湮滅與電荷守恒定律并不矛盾.

?。一典例剖析一?

一、電荷基本性質(zhì)的理解

【例1】絕緣細(xì)線上端固定,

b

圖1一1一3

下端懸掛一個(gè)輕質(zhì)小球。，。的表面鍍有鋁膜；在a的近旁有一絕緣金屬球6,開(kāi)始時(shí)，a、

都不帶電，如圖1—1—3所示.現(xiàn)使a、方分別帶正、負(fù)電，貝4（）

A.方將吸引a,吸引后不放開(kāi)

B.b先吸引a,接觸后又與。分開(kāi)

C.a、b之間不發(fā)生相互作用

D.b立即把a(bǔ)排斥開(kāi)

答案B

解析因a帶正電，6帶負(fù)電，異種電荷相互吸引，輕質(zhì)小球a將向人靠攏并與b接觸.若

“、，原來(lái)所帶電荷量不相等，則當(dāng)a與/，接觸后，兩球先中和一部分原來(lái)電荷，然后將凈余的

電荷重新分配，這樣就會(huì)帶上同種電荷（正電或負(fù)電），由

于同種電荷相互排斥，兩球?qū)?huì)被排斥開(kāi).若。、b原來(lái)所帶電荷量相等，則a、b接觸后完

全中和而都不帶電，a,6自由分開(kāi).

二、元電荷的理解

【例2】關(guān)于元FU荷的下列說(shuō)法中正確的是（）

A.元電荷實(shí)質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身

B.所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍

C.元電荷的數(shù)值通常取作e=1.6X10-9c

D.電荷量e的數(shù)值最早是由美國(guó)科學(xué)家密立根用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的

答案BCD

解析元電荷實(shí)際上是指電荷量，數(shù)值為1.6X1019Q不要誤以為元電荷是指某具體的帶

電物質(zhì)，如電子.元電荷是電荷量值，沒(méi)有正負(fù)電性的區(qū)別.宏觀上所有帶電體的電荷量一定

是元電荷的整數(shù)倍.元電荷的具體數(shù)值最早是由密立根用油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得的，測(cè)量精度相當(dāng)高.

?。,效果自測(cè)一?

1.在圖1—1—1中的同學(xué)的帶電方式屬于（）

A.接觸起電B.感應(yīng)起電

C.摩擦起電D.以上說(shuō)法都不對(duì)

答案A

解析該演示中采用了接觸的方法進(jìn)行帶電，屬于接觸起電.

2.當(dāng)把用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒去接觸驗(yàn)電器的金屬球后，金屬箔片張開(kāi).此時(shí)，金屬箔片

所帶的電荷的帶電性質(zhì)和起電方式是（）

A.正電荷B.負(fù)電荷

C.接觸起電D.感應(yīng)起電

答案AC

解析金屬箔片的帶電性質(zhì)和相接觸的玻璃棒帶電性質(zhì)是相同的.金屬箔片的起電方式為

接觸起電.

3.當(dāng)把用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒去靠近驗(yàn)電器的金屬球后，金屬箔片張開(kāi).此時(shí)，金屬箔片

所帶的電荷的帶電性質(zhì)和起電方式是（）

A.正電荷B.負(fù)Ftl荷

C.感應(yīng)起電D.摩擦起電

答案AC

解析注意該題目和上題的區(qū)別.在該題目中，玻璃棒沒(méi)有接觸到金屬球，屬于感應(yīng)起

電，和玻璃棒靠近的一端（金屬球）帶電性質(zhì)和玻璃棒相反，帶負(fù)電，和玻璃棒相距較遠(yuǎn)的一端

（金屬箔片）帶電性質(zhì)和玻璃棒相同，帶正電荷.金屬箔片的起電方式為感應(yīng)起電.

4.帶電微粒所帶的電荷量不可能是下列值中的（）

A.2.4X10H9CB.-6.4X1079c

C.-1.6X1018CD.4.0X10-17C

答案A

解析任何帶電體的電荷量都只能是元電荷電荷量的整數(shù)倍，元電荷電荷量為e=1,6X10一

19C.選項(xiàng)A中電荷量為3/2倍，B中電荷量為4倍，C中電荷量為10倍.D中電荷量為250

倍.也就是說(shuō)B、C.D選項(xiàng)中的電荷量數(shù)值均是元電荷的整數(shù)倍.所以只有選項(xiàng)A是不可能的.

講練學(xué)案部分

一?一題型探究

題型一常見(jiàn)的帶電方式

典例1?如圖1所示,

有一帶正電的驗(yàn)電器，當(dāng)一金屬球/靠近驗(yàn)電器的小球8（不接觸）時(shí)，驗(yàn)電器的金箔張角減

小，則（）

A.金屬球/可能不帶電

B.金屬球N可能帶負(fù)電

C.金屬球A可能帶1E電

D.金屬球4一定帶負(fù)電

思維步步高金屬箔片的張角為什么減??？金屬箔片上所帶電荷的性質(zhì)和金屬球上帶電性質(zhì)

有何異同？如果4帶正電會(huì)怎樣？不帶電會(huì)怎樣？帶負(fù)電會(huì)怎樣？

解析驗(yàn)電器的金箔之所以張開(kāi)，是因?yàn)樗鼈兌紟в姓姾?，而同種電荷相排斥.張開(kāi)甭

度的大小決定于它們電荷量的多少.如果/球帶負(fù)電，靠近驗(yàn)■電器的B球時(shí)，異種電荷相互吸

引，使金箔上的正電荷逐漸“上移”，從而使兩金箔夾角減小.如果/球不帶電，在靠近3球

時(shí)，發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象使/球電荷發(fā)生極性分布，靠近B球的端面出現(xiàn)負(fù)的感應(yīng)電荷，而背向3

球的端面出現(xiàn)正的感應(yīng)電荷.A球上的感應(yīng)電荷與臉電器上的正電荷發(fā)生相互作用.因距離的

不同而表現(xiàn)為吸引作用，從而使金箔張角減小.

答案AB

拓展探究如果該題中/帶負(fù)電，和5接觸后張角怎么變化？

答案張角變小.

題型二電荷守恒定律

典例2?有兩個(gè)完全相同的帶電絕緣金屬小球力、B,分別

帶有電荷量為。4=6.4X10-9c,2B=-3.2X10"C,讓兩絕緣金屬小球接觸，在接觸過(guò)程

中，電子如何轉(zhuǎn)移并轉(zhuǎn)移了多少？

思維步步高為什么要求兩個(gè)小球完全相同？當(dāng)帶異種電荷的帶電體接觸后會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)

象？接觸后各個(gè)小球的帶電性質(zhì)和帶電荷量有何特點(diǎn)？轉(zhuǎn)移的電子個(gè)數(shù)和電荷量有什么關(guān)系？

解析在接觸過(guò)程中，由于8球帶負(fù)電，其上多余的電子轉(zhuǎn)移到/球，這樣中和力球上的

一部分電荷直至8球?yàn)橹行圆粠щ姡瑫r(shí)，由于/球上有凈余正電荷，8球上的電子會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)

移到/球，直至兩球帶上等量的正電荷.

在接觸過(guò)程中，電子由球8轉(zhuǎn)移到球4接觸后兩小球各自的帶電荷量：

?！?36.4X10-9-3.2><10-9

QA=QB'=22C

=1.6X10-9C

共轉(zhuǎn)移的電子電荷量為

△Q=-QB+QB'

=3.2X109C+1.6X10-9C

=4.8X109C

\Q4.8X109Cm

轉(zhuǎn)移的電子數(shù)〃=T=Iini,＞「=3.0X1（/“個(gè)A

e1.oxiuC

答案電子由球8轉(zhuǎn)移到球/3.0X"。個(gè)

拓展探究如果該題中兩個(gè)電荷的帶Fil性質(zhì)相同，都為正電荷，其他條件不變，其結(jié)論應(yīng)該

是什么？

答案電子由球8轉(zhuǎn)移到球4個(gè)

解析接觸后帶電荷量平分，每個(gè)小球的帶電荷量為2——^=4.8X10-9

C,轉(zhuǎn)移的電荷量為1.6X10"C,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為L(zhǎng)0Xl（）i°個(gè).

課時(shí)作業(yè)—

一、選擇題

1.有一個(gè)質(zhì)量很小的小球A,用絕緣細(xì)線懸掛著，當(dāng)用毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒B靠近它

時(shí)，看到它們互相吸引，接觸后又互相排斥，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.接觸前，4、8一定帶異種電荷

B.接觸前，4、8可能帶異種電荷

C.接觸前，4球一定不帶任何電荷

D.接觸后，4球一定帶電荷

答案BD

2.如圖2所示，

在真空中，把一個(gè)絕緣導(dǎo)體向帶負(fù)電的球尸慢慢靠近.關(guān)于絕緣導(dǎo)體兩端的電荷，下列說(shuō)

法中正確的是（）

A.兩端的感應(yīng)電荷越來(lái)越多

B.兩端的感應(yīng)電荷是同種電荷

C.兩端的感應(yīng)電荷是異種電荷

D.兩端的感應(yīng)電荷電荷量相等

答案ACD

解析由于導(dǎo)體內(nèi)有大量可以自由移動(dòng)的電子，當(dāng)帶負(fù)電的球尸慢慢靠近它時(shí)，由于同種

電荷相互排斥，導(dǎo)體上靠近尸的一端的電子被排斥到遠(yuǎn)端，從而顯出正電荷，遠(yuǎn)離尸的一端帶

上了等量的負(fù)電荷.導(dǎo)體離P球距離越近，電子被排斥得越多，感應(yīng)電荷越多.

3.下列說(shuō)法正確的是（）

A.摩擦起電是創(chuàng)造電荷的過(guò)程

B.接觸起電是電荷轉(zhuǎn)移的過(guò)程

C.玻璃棒無(wú)論和什么物體摩擦都會(huì)帶正電

D.帶等量異種電荷的兩個(gè)導(dǎo)體接觸后，電荷會(huì)消失，這種現(xiàn)象叫做電荷的湮滅

答案B

解析在D選項(xiàng)中，電荷并沒(méi)有消失或者湮滅，只是正負(fù)電荷數(shù)目相等，表現(xiàn)為中性.

4.為了測(cè)定水分子是極性分子還是非極性分子（極性分子就是該分子是不顯電中性的，它

通過(guò)電場(chǎng)會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，非極性分子不偏轉(zhuǎn)），可做如下實(shí)驗(yàn)：

在酸式滴定管中注入適量蒸儲(chǔ)水，打開(kāi)活塞，讓水慢慢如線狀流下，將用絲綢摩擦過(guò)的玻

璃棒接近水流，發(fā)現(xiàn)水流向靠近玻璃棒的方向偏轉(zhuǎn)，這證明（）

A.水分子是非極性分子

B.水分子是極性分子

C.水分子是極性分子且?guī)д?/p>

D.水分子是極性分f且?guī)ж?fù)電

答案BD

解析根據(jù)偏轉(zhuǎn)，可判斷出水分子是極性分子；根據(jù)向玻璃棒偏轉(zhuǎn)，可以判斷出其帶負(fù)

5.在上題中，如果將用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒接近水流.則（）

A.水流將向遠(yuǎn)離橡膠棒的方向偏離

B.水流將向靠近橡膠棒的方向偏離

C.水流先靠近再遠(yuǎn)離橡膠棒

D.水流不偏轉(zhuǎn)

答案A

解析用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒和用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒的帶電性質(zhì)相反.

6.有甲、乙、丙三個(gè)小球，將它們兩兩靠近，它們都相互吸引，如圖3所示.那么，下面

的說(shuō)法正確的是（）

甲乙甲丙乙丙

圖3

A.三個(gè)小球都帶電B.只有一個(gè)小球帶電

C.有兩個(gè)小球帶同種電荷D.有兩個(gè)小球帶異種電荷

答案D

7.如圖4所示，

排斥

圖4

。、b、c、d為四個(gè)帶電小球，兩球之間的作用分別為。吸引d,b排斥c,c排斥小d吸引

b,則關(guān)于它們的帶電情況（）

A.僅有兩個(gè)小球帶同種電荷

B.僅有三個(gè)小球帶同種電荷

C.c、”兩小球帶同種電荷

D.c、d兩小球帶異種電荷

答案BD

解析根據(jù)它們之間的相互吸引和排斥的關(guān)系可知a、6、c帶同種電荷，4和其它三個(gè)小球

帶電性質(zhì)不同.在解決該題時(shí)可以先假設(shè)其中一個(gè)帶電小球的帶電性質(zhì).

二、計(jì)算論述題

8.如圖5所示，

將兩個(gè)氣球充氣后掛起來(lái)，讓它們碰在一起，用毛織品分別摩擦兩個(gè)氣球相互接觸的地

方.放開(kāi)氣球后，你可能觀察到什么現(xiàn)象？你能解釋這個(gè)現(xiàn)象嗎？

答案發(fā)現(xiàn)兩個(gè)氣球分開(kāi)，這是因?yàn)閮蓚€(gè)氣球帶同種也荷，同種電荷相互排斥，所以會(huì)分

3

9.有三個(gè)完全一樣的絕緣金屬球，4球所帶電荷量為。，B、C不帶電.現(xiàn)要使B球帶有g(shù)

。的電荷量，應(yīng)該怎么辦？

答案見(jiàn)解析

解析由于兩個(gè)完全相同的金屬球接觸時(shí),剩余電荷量平均分配，因此，可由以下四種方

法：

①4與C接觸分開(kāi)，再讓B與C接觸分開(kāi),然后4與B接觸分開(kāi)；

②/與。接觸分開(kāi)，再讓/與8接觸分開(kāi),然后B與C接觸分開(kāi)；

③/與B接觸分開(kāi)，再讓3與C接觸分開(kāi),然后/與8接觸分開(kāi)；

④4與B接觸分開(kāi)，再讓4與C接觸分開(kāi),然后B與。接觸分開(kāi).

10.兩塊不帶電的金屬導(dǎo)體/、B均配有絕緣支架，現(xiàn)有一個(gè)帶正電的小球C.

(1)要使兩塊金屬導(dǎo)體帶上等量異種也荷，則應(yīng)如何操作？哪一塊帶正電？

(2)要使兩塊金屬導(dǎo)體都帶上正電荷，則應(yīng)如何操作？

(3)要使兩塊金屬導(dǎo)體都帶上負(fù)電荷，則應(yīng)如何操作？

答案(1)先將兩塊導(dǎo)體/、B緊靠在一起，然后將帶電體C從一端靠近導(dǎo)體，再將兩導(dǎo)體

分開(kāi)，最后移走帶電體C.遠(yuǎn)離帶電體C的一塊帶正電.

(2)先將兩塊導(dǎo)體/、5緊靠在一起，然后將帶電體C接觸導(dǎo)體力(或而，再將導(dǎo)體C移走，

再將兩導(dǎo)體46分開(kāi)，則力、8都帶上了正電.

(3)先將兩塊導(dǎo)體4緊靠在一起，然后將帶電體，從一端靠近導(dǎo)體，用手接觸一下/(或

皮，再將兩導(dǎo)體46分開(kāi)，最后移走帶電體C,則4夕都帶上了負(fù)電.

第2節(jié)庫(kù)侖定律

?一要點(diǎn)歸納

要點(diǎn)一點(diǎn)電荷

點(diǎn)電荷：當(dāng)帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以至帶電體的形狀、大小及電荷分

布狀況對(duì)它們之間相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，這樣的帶電體就可以看作帶電的點(diǎn)，叫

做點(diǎn)電荷.

(1)點(diǎn)電荷是只有電荷量，沒(méi)有大小、形狀的理想化模型，類似于力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)，實(shí)際中并

不存在.

(2)一個(gè)帶電體能否看作點(diǎn)電荷，是相對(duì)于具體問(wèn)題而言的，不能單憑其大小和形狀確定，

例如，一個(gè)半徑為10cm的帶電圓盤(pán)，如果考慮它和相距10m處某個(gè)電子的作用力，就完全可

以把它看作點(diǎn)電荷，而如果這個(gè)電子離帶電圓盤(pán)只有1mm,那么這一帶電圓盤(pán)乂相當(dāng)于一個(gè)無(wú)

限大的帶電平面.

要點(diǎn)二庫(kù)侖定律的理解

1.適用條件：適用于真空中的點(diǎn)電荷.

真空中的電荷若不是點(diǎn)電荷，如圖1―2—2所示.同種電荷時(shí)，實(shí)際距離會(huì)增大，如圖(a)

所示：異種電荷時(shí)，實(shí)際距離會(huì)減小，如圖(b)所示.

2.對(duì)公式尸=左絆的理解:有人根據(jù)公式/=左駕，設(shè)想當(dāng)r-0時(shí)，得出產(chǎn)一8的結(jié)

r'r~

論.從數(shù)學(xué)角度這是必然的結(jié)論，但從物理的角度分析，這一結(jié)論是錯(cuò)誤的，其原因是，當(dāng)

0時(shí)，兩電荷已失去了點(diǎn)電荷的前提條件，何況實(shí)際的電荷都有一定的大小和形狀，根本不

會(huì)出現(xiàn)r=0的情況，也就是說(shuō)，在r-0時(shí)不能再用庫(kù)侖定律計(jì)算兩電荷間的相互作用力.

3.計(jì)算庫(kù)侖力的大小與判斷庫(kù)侖力的方向分別進(jìn)行.即用公式計(jì)算庫(kù)侖力的大小時(shí)，不必

將電荷41、/的正、負(fù)號(hào)代入公式中，而只將電荷量的絕對(duì)值代入公式中計(jì)算出力的大小，力

的方向根據(jù)同種電荷相斥、異種電荷相吸加以判斷即可.

4.式中各量的單位要統(tǒng)一用國(guó)際單位，與％=9.0X109N.n?/C2統(tǒng)?.

5.如果一個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)受到另外的兩個(gè)或更多的點(diǎn)電荷的作用力，可由靜電力疊加的原理

求出合力.

6.兩個(gè)點(diǎn)電荷間的庫(kù)侖力為相互作用力，同樣滿足牛頓第三定律.

-----6*—疑難解答一一*"

1.庫(kù)侖定律與萬(wàn)有引力定律相比有何異同點(diǎn)？

萬(wàn)有引力定律庫(kù)侖定律

既有引力乂有斥

只有引力

力

不同點(diǎn)

微觀帶電粒子

天體間表現(xiàn)明顯

間表現(xiàn)明顯

都是場(chǎng)力萬(wàn)有引力場(chǎng)電場(chǎng)

公式尸="尸=學(xué)

條件兩質(zhì)點(diǎn)之間兩點(diǎn)電荷之間

通過(guò)對(duì)比我們發(fā)現(xiàn)，大自然盡管是多種多樣的，但也有規(guī)律可循，具有統(tǒng)一的一面.規(guī)律

的表達(dá)那么簡(jiǎn)捷，卻揭示了自然界中深?yuàn)W的道理，這就是自然界和諧多樣的美.

特別提醒(1)庫(kù)侖力和萬(wàn)有引力是不同性質(zhì)的力.

(2)萬(wàn)有引力定律適用時(shí)，庫(kù)侖定律不一定適用.

2.三個(gè)點(diǎn)電荷如何在一條直線上平衡？

當(dāng)三個(gè)共線的點(diǎn)電荷在庫(kù)侖力作用下均處于平衡狀態(tài)時(shí).

(1)三個(gè)出荷的位置關(guān)系是“同性在兩邊，異性在中間”.如果三個(gè)電荷只在庫(kù)侖力的作用

下且在同一直線上能夠處于平衡狀態(tài)，則這三個(gè)電荷一定有兩個(gè)是同性電荷，一個(gè)是異性電

荷，且兩個(gè)同性電荷分居在異性出荷的兩邊.

(2)三個(gè)電荷中，中間電荷的電荷量最小，兩邊同性電荷誰(shuí)的電荷量小，中間異性電荷就距

離誰(shuí)近一些.

典例剖析—

一、庫(kù)侖定律的理解

【例1】對(duì)于庫(kù)侖定律，下面說(shuō)法正確的是()

A.庫(kù)侖定律適用于真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用力

B.兩個(gè)帶電小球即使相距非常近，也能用庫(kù)侖定律

C.相互作用的兩個(gè)點(diǎn)電荷，不論它們的電荷量是否相同，它們之間的庫(kù)侖力大小一定相

等

D.當(dāng)兩個(gè)半徑為r的帶電金屬球中心相距為4,?時(shí)，對(duì)于它們之間的靜電力大小，只取決于

它們各自所帶的電荷量

答案AC

解析由庫(kù)侖定律的適用條件知，選項(xiàng)A正確；兩個(gè)小球若距離非常近則不能看作點(diǎn)電

荷，庫(kù)侖定律不成立，B項(xiàng)錯(cuò)誤；點(diǎn)電荷之間的庫(kù)侖力屬作用力和反作用力，符合牛頓第三定

律，故大4、一定相等，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)中兩金屬球不能看作點(diǎn)電荷，它們之間的靜電力大小不

僅與電荷量大小有關(guān)，而且與電性有關(guān)，若帶同種電荷，則在斥力作用下，電荷分布如圖(a)所

示；若帶異種電荷，則在引力作用下電荷分布如圖(b)所示，顯然帶異種電荷時(shí)相互作用力大，

故D項(xiàng)錯(cuò)誤.綜上知，選項(xiàng)A、C正確.

二、點(diǎn)電荷的理解

【例2】下列關(guān)于點(diǎn)電荷的說(shuō)法中，正確的是()

A.只有體積很小的帶電體才能看成是點(diǎn)電荷

B.體積很大的帶電體一定不能看成是點(diǎn)電荷

C.當(dāng)兩個(gè)帶電體的大小遠(yuǎn)小于它們之間的距離時(shí)，可將這兩個(gè)帶電體看成點(diǎn)電荷

D.一切帶電體都可以看成是點(diǎn)電荷

答案c

解析本題考查點(diǎn)電荷這一理想模型.能否把一個(gè)帶電體看成點(diǎn)電荷，關(guān)鍵在于我們分析

時(shí)是否考慮它的體積大小和形狀.能否把一個(gè)帶電體看作點(diǎn)電荷，不能以它的體積大小而論，

應(yīng)該根據(jù)具體情況而定.若它的體積和形狀可不予考慮時(shí)，就可以將其看成點(diǎn)電荷.故選C.

效果自測(cè)

1.下列關(guān)于點(diǎn)電荷的說(shuō)法正確的是()

A.點(diǎn)電荷可以是帶電荷量很大的帶電體

B.帶電體體積很大時(shí)不能看成點(diǎn)電荷

C.點(diǎn)電荷的所帶電荷量可能是2.56X10、0c

D.大小和形狀對(duì)作用力影響可以忽略的帶電體可以看作點(diǎn)電荷

答案AD

2.如圖1-2-3所示，

OO

圖1—2—3

兩個(gè)半徑均為，?的金屬球放在絕緣支架上，兩球面最近距離為r,帶等量異種電荷，電荷量

絕對(duì)值均為。，鳥(niǎo)球之間的靜電力為(，)

A.等于索B.大于婚

C?小于D.等于名

答案B

3.(1)通過(guò)對(duì)氫核和核外電子之間的庫(kù)侖力和萬(wàn)有引力大小的比較，你能得到什么結(jié)論？

(2)你怎樣確定兩個(gè)或兩個(gè)以上的點(diǎn)電荷對(duì)某一點(diǎn)電荷的作用力？

答案(1)微觀粒子間的萬(wàn)有引力遠(yuǎn)小于庫(kù)侖力，因此在研究微觀帶電粒子的相互作用力

時(shí)，可忽略萬(wàn)有引力.

(2)兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力不因第三個(gè)點(diǎn)電荷的存在而有所改變.因此，兩個(gè)或兩個(gè)以上

的點(diǎn)電荷對(duì)某■個(gè)點(diǎn)電荷的作用力等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對(duì)這個(gè)電荷的作用力的矢量和.

4.關(guān)于庫(kù)侖扭秤

圖1—2—4

問(wèn)題1：1785年，庫(kù)侖用自己精心設(shè)計(jì)的扭秤(如圖1―2—4所示)研究了兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的

排斥力與它們間距離的關(guān)系.通過(guò)學(xué)習(xí)庫(kù)侖巧妙的探究方法，回答下面的問(wèn)題.

(1)庫(kù)侖力廣與距離r的關(guān)系.

(2)庫(kù)侖力F與電荷量的關(guān)系.

問(wèn)題2：寫(xiě)出庫(kù)侖定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并說(shuō)明靜電力常量〃的數(shù)值及物理意義.

答案問(wèn)題1:(1)尸8：(2)尸8gq2

問(wèn)題2：尸=理羋，i=9X109Nm2/C2.

物理意義：兩個(gè)電荷量為1C的點(diǎn)電荷，在真空中相距1m時(shí)，它們之間的庫(kù)侖力為1N.

講練學(xué)案部分

?一題型探究?。一

題型一庫(kù)侖定律的應(yīng)用

典例L?如圖1所示，兩個(gè)正電荷力、久的電荷量都是3C,靜止于真空中，相距r=2m.

q??Q?\?q??

CAOB

圖1

(1)在它們的連線AB的中點(diǎn)。放入正電荷。，求。受的靜電力.

(2)在。點(diǎn)放入負(fù)電荷0,求0受的靜電力.

(3)在連線上4點(diǎn)左側(cè)的C點(diǎn)放上負(fù)點(diǎn)電荷伏，＜73=1C且/C=lm,求幻所受的靜電力.

思維步步高庫(kù)侖定律的表達(dá)式是什么？在這個(gè)表達(dá)式中各個(gè)物理量的物理意義是什么？在

直線上的各個(gè)點(diǎn)如果放入電荷q,它將受到幾個(gè)庫(kù)侖力的作用？這幾個(gè)力的方向如何？如何將

受到的力進(jìn)行合成？

解析在48連線的中點(diǎn)上，放入正電荷受到兩個(gè)電荷庫(kù)侖力的作用，這兩個(gè)力大小相

等，方向相反，所以合力為零.如果在。點(diǎn)放入負(fù)電荷，仍然受到兩個(gè)大小相等，方向相反的

力，合力仍然為零.在連線上/的左側(cè)放入負(fù)電荷，則受到父和3向右的吸引力，大小分別為

q=尸2=怖譽(yù)、，其中x為/C之間的距離.C點(diǎn)受力為二力之和，代入數(shù)據(jù)為3X1(?°

N,方向向右.

答案(1)0(2)0(3)3X101°N,方向向右

拓展探究在第三問(wèn)中如果把外放在8點(diǎn)右側(cè)距離B為1m處，其他條件不變，求該電荷受

到的靜電力？

答案3X101°N方向向左

解析求解的方法和第三問(wèn)相同，只不過(guò)電荷在該點(diǎn)受到兩個(gè)電荷的庫(kù)侖力的方向都向

左，所以合力方向向左，大小仍然是3Xl()i°N.

⑥方法總結(jié)

在教學(xué)過(guò)程中，強(qiáng)調(diào)不管在O點(diǎn)放什么性質(zhì)的電荷，該電荷受到的靜電力都為零，為下一

節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加做好準(zhǔn)備.另外還可以把電荷外放在力B連線的中垂線上進(jìn)行研究.

題型二庫(kù)侖定律和電荷守恒定律的結(jié)合

典例2?甲、乙兩導(dǎo)體球，甲球帶有4.8X10T6c的正電荷，乙球帶有3.2X10T6c的負(fù)

電荷，放在真空中相距為10cm的地方，甲、乙兩球的半徑遠(yuǎn)小于10cm.

(1)試求兩球之間的靜電力，并說(shuō)明是引力還是斥力？

(2)將兩個(gè)導(dǎo)體球相互接觸一會(huì)兒，再放回原處，其作用力能求出嗎？是斥力還是引力？

思維步步高為什么題目中明確兩球的直徑遠(yuǎn)小于10cm?在應(yīng)用庫(kù)侖定律時(shí)帶電體所帶電

荷的正負(fù)號(hào)怎樣進(jìn)行處理的？當(dāng)接觸后電荷量是否中和？是否平分？

解析(1)因?yàn)閮汕虻陌霃蕉歼h(yuǎn)小于10cm,因此可以作為兩個(gè)點(diǎn)電荷考慮.由庫(kù)侖定律可

qq，§4.8X10l6X3.2X1016

求：f=/r^=9.0X109X-------------------N=1.38X1019N

兩球帶異種電荷，它們之間的作用力是引力.

(2)將兩個(gè)導(dǎo)體球相互接觸，首先正負(fù)電荷相互中和，還剩余(4.8-3.2)Xl(fi6c的正電荷，

這些正電荷將重新在兩導(dǎo)體球間分配，由于題中并沒(méi)有說(shuō)明兩個(gè)導(dǎo)體球是否完全一樣，因此我

們無(wú)法求出力的大小，但可以肯定兩球放回原處后，它們之間的作用力變?yōu)槌饬?

答案(1)1.38X10FN引力Q)不能斥力

拓展探究如果兩個(gè)導(dǎo)體球完全相同，接觸后放回原處，兩球之間的作用力如何？

答案5.76X1021N斥力

解析如果兩個(gè)導(dǎo)體球完全相同，則電荷中和后平分，每個(gè)小球的帶電荷量為O.8X1()T6

C,代入數(shù)據(jù)得兩個(gè)電荷之間的斥力為尸=5.76X1021N.

?方法總結(jié)

兩個(gè)導(dǎo)體相互接觸后，電荷如何分配，跟球的形狀有關(guān)，只有完全相同的兩金屬球，電荷

才平均分配.

課時(shí)作業(yè)—

一、選擇題

1.下列說(shuō)法正確的是（）

A.點(diǎn)電荷就是體積很小的帶電體

B.點(diǎn)電荷就是體積和所帶電荷量很小的帶電體

C根據(jù)F=k^皆可知，當(dāng)r-0時(shí)，有F-

D.靜電力常量的數(shù)值是由實(shí)驗(yàn)得出的

答案D

解析當(dāng)r-*O時(shí)，電荷不能再被看成點(diǎn)電荷，庫(kù)侖定律不成立.

2.兩個(gè)半徑相同的金屬小球，帶電荷量之比為1：7,相距廠，兩者相互接觸后，再放回原

來(lái)的位置，則相互作用力可能是原來(lái)的（）

43916

A.^B.,C.yD.-

答案CD

解析由庫(kù)侖定律可知，庫(kù)侖力與電荷量的乘積成正比，設(shè)原來(lái)兩小球分別帶電荷量為

=q、%=7q.若兩小球原來(lái)帶同種電荷，接觸后等分電荷量，則q/=4q,q2'=4q,則D正

確.若兩小球原來(lái)帶異種電荷，接觸后到團(tuán)"=3g,q2"=3g,則由庫(kù)侖定存可知，C正確.

3.如圖2所示,

AB

^^z^zzzzz

圖2

在絕緣的光滑水平面上，相隔?定距離有兩個(gè)帶同種電荷的小球，從靜止同時(shí)釋放，則兩

個(gè)小球的加速度和速度大小隨時(shí)間變化的情況是（）

A.速度變大，加速度變大

B.速度變小，加速度變小

C.速度變大，加速度變小

D.速度變小，加速度變大

答案c

解析根據(jù)同種電荷相斥，每個(gè)小球在庫(kù)侖斥力的作用下運(yùn)動(dòng)，由于力的方向與運(yùn)動(dòng)方向

相同，均做加速直線運(yùn)動(dòng)，速度變大；再由庫(kù)侖定律尸=2'羋知隨著距離的增大，庫(kù)侖斥力減

小，加速度減小，所以只有選項(xiàng)C正確.

4.如圖3所示，

圖3

兩個(gè)帶電金屬小球中心距離為廠，所帶電荷量相等為。，則關(guān)于它們之間電荷的相互作用力

大小F的說(shuō)法正確的是（），

A.若是同種電荷，F(xiàn)<g

B.若是異種電荷，F(xiàn)>g

C.若是同種電荷，

D.不論是何種電荷，F(xiàn)=g

答案AB

解析

凈電荷只能分布在金屬球的外表面，若是同種電荷則互相排斥，電荷間的距離大于r,如圖

所示，根據(jù)庫(kù)侖定律F=k^,它們之間的相互作用力小于厚.若是異種電荷則相互吸引，電荷

間的距離小于八則相互作用力大于g.故選項(xiàng)A、B正確.

5.如圖4所示，

絕緣手柄

懸掛在。點(diǎn)的一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線下端有一個(gè)帶電荷量不變的小球4在兩次實(shí)驗(yàn)中，

均緩慢移動(dòng)另一帶同種電荷的小球8,當(dāng)8到達(dá)懸點(diǎn)。的正下方并與4在同一水平線上，4處

于受力平衡時(shí)，懸線偏離豎直方向的角度為。.若兩次實(shí)驗(yàn)中B的電荷量分別為qt和3分別

為30。和45。，貝1］僅//為（）

A.2B.3

C.2小D.3小

答案C

解析A處于平衡狀態(tài)，則庫(kù)侖力F=zwgtan。.當(dāng)d=30。時(shí)，有回詈=mgtan30°,=/sin

30°；當(dāng)分=45°時(shí)，有旺￥=mgtan45°,z-2=/sin45°,聯(lián)立得案=2小.

6.如圖5所示，

4R

G9

%

把一個(gè)帶電小球A固定在光滑的水平絕緣桌面上，在桌面的另一處放置帶電小球8現(xiàn)給B

一個(gè)沿垂直48方向的水平速度%,8球?qū)ⅲǎ?/p>

A.若Z、8為異種電性的電荷，5球一定做圓周運(yùn)動(dòng)

B.若4、8為異種電性的電荷，8球可能做加速度、速度均變小的曲線運(yùn)動(dòng)

C.若月、8為同種電性的電荷，3球一定做遠(yuǎn)離X球的變加速曲線運(yùn)動(dòng)

D.若4、8為同種電性的電荷，8球的動(dòng)能定會(huì)減小

答案BC

解析（1）若兩個(gè)小球所帶電荷為異種電荷，則8球受到A球?庫(kù)侖引力，方向指向4因

VQ.LAB,當(dāng)B受到A的庫(kù)侖力恰好等于向心力，即必華;機(jī)票時(shí)，解得初速度滿足。0=

7彳丁，3球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；當(dāng)v>v0Bt,8球?qū)⒆鰩?kù)侖力、加速度、速度都變小的離心運(yùn)

動(dòng)；當(dāng)。<少時(shí)，B球?qū)⒆鰩?kù)侖力、加速度、速度逐漸增大的向心運(yùn)動(dòng).

（2）若兩個(gè)小球所帶電荷為同種電荷，B球受力球的庫(kù)侖斥力而做遠(yuǎn)離A的變加速曲線運(yùn)動(dòng)

（因?yàn)椤?、B距離增大，故斥力變小，加速度變小，速度增加）.

7.如圖6所示，

三個(gè)完全相同的金屬小球a、b,c位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上.a和c帶正電，b帶負(fù)

電，a所帶電荷量的大小比6的小.已知c受到。和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線段中

的一?條來(lái)表示，它應(yīng)是()

A.FiB.尸2

C.尸3D.尸4

答案B

解析對(duì)C球進(jìn)行受力分析，如下圖所示.由已知條件知：居C〉心..根據(jù)平行四邊形定則表

示出入，.和的合力產(chǎn)，由圖知c受到a和b的靜電力的合力可用&來(lái)表示，故B正確.

二、計(jì)算論述題

8.“真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷相距10cm,它們之間相互作用力大小為9><1()4N.當(dāng)它們合

在一起時(shí)，成為一個(gè)帶電荷量為3X10-8C的點(diǎn)電荷.問(wèn)原來(lái)兩電荷的帶也荷量各為多少？”某

同學(xué)求解如下：

根據(jù)電荷守恒定律：41+42=3X108c=q

根據(jù)庫(kù)侖定律：4聞2=在=)；：；；9)X9X1()7C2

=1X10氣2=6

聯(lián)立兩式得：q]-aq\+b=0

解得：qi—^(a±yja2-4b)

=1(3X10^9X10-l6-4X10~15)C

根號(hào)中的數(shù)值小于0,經(jīng)檢查，運(yùn)算無(wú)誤.試指出求解過(guò)程中的錯(cuò)誤并給出正確的解答.

答案見(jiàn)解析

解析題中僅給出兩電荷之間的相互作用力的大小，并沒(méi)有給出帶電的性質(zhì)，所以兩點(diǎn)電

荷可能異號(hào)，按電荷異號(hào)計(jì)算.

由-^2=3X10sC=a,?闖2=1x1015C2=Z>

得詔-0力-b=0

8

由此解得41=5X10*C,^2=2X10-C

9.如圖7所示，

?個(gè)掛在絕緣細(xì)線下端的帶正電的小球3,靜止在圖示位置，若固定的帶正電小球/的電

荷量為0，8球的質(zhì)量為"?，帶電荷量為g,。=30。，/和8在同一條水平線上，整個(gè)裝置處于

真空中，求“、B兩球間的距離.

季k°q

mg

解析如下圖所示，小球B受豎直向下的重力mg,沿絕緣細(xì)線的拉力戶r，/對(duì)它的庫(kù)侖力

壇

由力的平衡條件，可知Fc=mgtan6

根據(jù)庫(kù)侖定律Fc=k

ly^kQq

解得r=JkQq.

ymgtan0Vmg

10.一半徑為我的絕緣球殼上均勻地帶有電荷量為+0的電荷，另一電荷量為+q的點(diǎn)電荷

放在球心。處，由于對(duì)稱性，點(diǎn)電荷受力為零.現(xiàn)在球殼上挖去半徑為4r《R）的個(gè)小圓孔，

則此時(shí)位于球心處的點(diǎn)電荷所受到力的大小為多少？方向如何？（已知靜電力常量為k）

答案瞎由球心指向小孔中心

解析如下圖所示，

由于球殼上帶電均勻，原來(lái)每條直徑兩端相等的一小塊圓面上的電荷對(duì)球心點(diǎn)電荷的力互相

平衡.現(xiàn)在球殼上A處挖去半徑為r的小圓孔后，其他直徑兩端電荷對(duì)球心點(diǎn)電荷的力仍

互相平衡，則點(diǎn)電荷所受合力就是與A相對(duì)的B處，半徑也等于r的一小塊圓面上電荷對(duì)

它的力F.

冗丫2?r2

B處這一，卜塊圓面上的電荷量為：qn=------——TQ

4兀R?4R2

由于半徑r《R,可以把它看成點(diǎn)電荷.根據(jù)件侖冬律，它對(duì)中心點(diǎn)電荷的作用力大小為：

其方向由球心指向小孔中心.

第3節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度

—要點(diǎn)歸納―

要點(diǎn)一電場(chǎng)強(qiáng)度的理解

1.電場(chǎng)的最基本的性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷有力的作用，描述這一性質(zhì)的物理量就是電場(chǎng)

強(qiáng)度.

2.電場(chǎng)強(qiáng)度是采用比值定義法定義的.即E舌q為放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的試探電荷的電荷

量，尸為電場(chǎng)對(duì)試探電荷的靜電力.用比值法定義物理量是物理學(xué)中常用的方法，如速度、加

速度、角速度、功率等

這樣在定義一個(gè)新物理量的同時(shí)，也確定了這個(gè)新物理量與原有物理量之間的關(guān)系.

3.電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式給出了一種測(cè)量電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方法，但電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)

強(qiáng)度與試探電荷無(wú)關(guān)，比值;是?定的.

要點(diǎn)二點(diǎn)電荷、等量同種（異種）電荷電場(chǎng)線的分布情況和特殊位置場(chǎng)強(qiáng)的對(duì)比

1.點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布特點(diǎn)（如圖1一3一3所示）

（1）離點(diǎn)電荷越近，電場(chǎng)線越密集，場(chǎng)強(qiáng)越強(qiáng).

（2）若以點(diǎn)電荷為球心作?個(gè)球面，電場(chǎng)線處處與球面垂直，在此球面上場(chǎng)強(qiáng)大小處處相

等，方向各不相同.

2.等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布特點(diǎn)（如圖1一3一4所示）

圖1一3一4

（1）兩點(diǎn)電荷連線上各點(diǎn)，電場(chǎng)線方向從正電荷指向負(fù)電荷.

（2）兩點(diǎn)電荷連線的中垂面（中垂線）上，電場(chǎng)線方向均相同，即場(chǎng)強(qiáng)方向均相同，且總與中

垂面（線）垂直.在中垂面（線）上到。點(diǎn)等距離處各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等（O為兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)）.

（3）在中垂面（線）上的電荷受到的靜電力的方向總與中垂面（線）垂直，因此，在中垂面（線）上

移動(dòng)電荷時(shí)靜電力不做功.

3.等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布特點(diǎn)（如圖1一3一5所示）

圖1—3—5

（1）兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)。處場(chǎng)強(qiáng)為零，此處無(wú)電場(chǎng)線.

（2）中點(diǎn)。附近的電場(chǎng)線非常稀疏，但場(chǎng)強(qiáng)并不為零.

（3）兩點(diǎn)電荷連線中垂面（中垂線）上，場(chǎng)強(qiáng)方向總沿面（線）遠(yuǎn)離。（等量正電荷）.

（4）在中垂面（線）上從O點(diǎn)到無(wú)窮遠(yuǎn)，電場(chǎng)線先變密后變疏，即場(chǎng)強(qiáng)先變強(qiáng)后變?nèi)?

4.勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)線分布特點(diǎn)（如圖1—3—6所示）

圖1一316

電場(chǎng)線是平行、等間距的直線，電場(chǎng)方向與電場(chǎng)線平行.

5.等量異種電荷和等量同種電荷連線上以及中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度各有怎樣的規(guī)律？

（1）等量異種點(diǎn)電荷連線上以中點(diǎn)。場(chǎng)強(qiáng)最小，中垂線上以中點(diǎn)。的場(chǎng)強(qiáng)為最大；等量同種

點(diǎn)電荷連線上以中點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最小，等于零.因無(wú)限遠(yuǎn)處場(chǎng)強(qiáng)￡>=0,則沿中垂線從中點(diǎn)到無(wú)

限遠(yuǎn)處，電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小，之間某位置場(chǎng)強(qiáng)必有最大值.

（2）等量異種點(diǎn)電荷連線和中垂線上關(guān)于中點(diǎn)對(duì)稱處的場(chǎng)強(qiáng)相同；等量同種點(diǎn)電荷連線和中

垂線上關(guān)于中點(diǎn)對(duì)稱處的場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向相反.

----??一疑難解答—一?----

1.電場(chǎng)線是帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡嗎？什么情況下電場(chǎng)線才是帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡？

(1)電場(chǎng)線與帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡的比較

電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)軌跡

(1)電場(chǎng)中并不存在，是為研究電場(chǎng)方便而人為

(。粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡是客觀存在的.

引入的.

(2)軌跡上每一點(diǎn)的切線方向即為粒子在該點(diǎn)的

(2)曲線上各點(diǎn)的切線方向即為該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方

速度方向，但加速度的方向與速度的方向不一

向，同時(shí)也是正電荷在該點(diǎn)的受力方向，即正

定相同

電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生加速度的方向

(2)電場(chǎng)線與帶電粒廣運(yùn)動(dòng)軌跡重合的條件

①電場(chǎng)線是直線.

②帶阻粒子只受靜電力作用，或受其他力，但方向沿電場(chǎng)線所在直線.

③帶電粒/初速度為零或初速度方向沿電場(chǎng)線所在的直線.

2.電場(chǎng)強(qiáng)度的兩個(gè)計(jì)算公式與后=年有什么不同？如何理解E=d?

(1)關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的兩個(gè)計(jì)算公式的對(duì)比

\區(qū)物

公式分析物理含義引入過(guò)程適用范圍

公式\

q是試探電荷，本由比值法引入，E

是電場(chǎng)強(qiáng)度大小的

E——式是測(cè)量或計(jì)算場(chǎng)與尸、q無(wú)關(guān)，反適用于一切電場(chǎng)

q定義式

強(qiáng)的一種方法映某點(diǎn)電場(chǎng)的性質(zhì)

。是場(chǎng)源電荷，它由，和庫(kù)侖定

是真空中點(diǎn)電荷場(chǎng)E=

E=9與r都是電場(chǎng)的決真空中的點(diǎn)電荷

強(qiáng)的決定式

定因素律導(dǎo)出

特別提醒①明確區(qū)分“場(chǎng)源電荷”和“試探電荷”.

②電場(chǎng)由場(chǎng)源電荷產(chǎn)生，某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E由場(chǎng)源電荷及該點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離決定.

F

③￡■=/不能理解成E與尸成正比，與g成反比.

④后=虜只適用于真空中的點(diǎn)電荷.

(2)對(duì)公式后=彥的理解

①，一0時(shí)，E-8是錯(cuò)誤的，因?yàn)橐咽チ恕包c(diǎn)電荷”這一前提.

②在以。為中心，以，,為半徑的球面上，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，但方向不同，在點(diǎn)電荷0

的電場(chǎng)中不存在場(chǎng)強(qiáng)相等的兩點(diǎn).

典例剖析

一、場(chǎng)強(qiáng)的公式

【例1】下列說(shuō)法中，正確的是（）

A.在一個(gè)以點(diǎn)電荷為中心，廠為半徑的球面上各處的電場(chǎng)強(qiáng)度都相同

B.七=年僅適用于真空中點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)

C.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是放入電場(chǎng)中的電荷受到的靜電力的方向

D.電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向與試探電荷的正負(fù)無(wú)關(guān)

答案BD

解析因?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度是矢量，有方向，故A錯(cuò)誤；E=號(hào)僅適用于真空中點(diǎn)電荷形成的電

場(chǎng)，B正確；電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是放入電場(chǎng)中的正電荷受到的靜電力的方向，C錯(cuò)誤；電場(chǎng)中

某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)僅由電場(chǎng)本身決定，與試探電荷無(wú)關(guān)，故D正確.

二、電場(chǎng)線的理解

【例2】如圖1―3—7所示，實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷。產(chǎn)生的電場(chǎng)線，若帶電

粒子式@》團(tuán)），由。運(yùn)動(dòng)到上靜電力做正功.已知在。、b兩點(diǎn)粒子所受靜電力分別為

&、Fh,則下列判斷正確的是（）

A.若。為正電荷，則g帶正電，F(xiàn)a>Fh

B.若。為正電荷，則g帶正電，F(xiàn)a<Fh

C.若。為負(fù)電荷，則g帶正電，F(xiàn)"b

D.若。為負(fù)電荷，則自帶正甩，F(xiàn)a<Fb

答案A

解析從電場(chǎng)線分布可以看出，a點(diǎn)電場(chǎng)線密，故E7Eb，所以帶電粒子q在a點(diǎn)所受靜電

力大，即%>&；若。帶正電，正電荷從a到b替電力做正功，若。帶負(fù)電，正電荷從a到b

靜電力做負(fù)功，故A項(xiàng)正確.

效果自測(cè)

1.由電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式可知，在電場(chǎng)中的同一點(diǎn)（）

A.電場(chǎng)強(qiáng)度E跟尸成正比，跟g成反比

B.無(wú)論試探電荷所帶的電荷量如何變化，:始終不變

C,電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，則在該點(diǎn)的電荷受到的靜電力一定為零

D.一個(gè)不帶電的小球在P點(diǎn)受到的靜電力為零，則尸點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定為零

答案BC

解析電場(chǎng)強(qiáng)度是由電場(chǎng)本身所決定的物理量，是客觀存在的，與放不放試探電荷無(wú)

關(guān).電場(chǎng)的基本性質(zhì)是它對(duì)放入其中的電荷有靜電力的作用，若電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E=

0,那么尸=0,若小球不帶電g=0,F也一定等于零，選項(xiàng)B、C正確.場(chǎng)強(qiáng)是描述電場(chǎng)強(qiáng)弱和

方向的物理量，是描述電場(chǎng)本身性質(zhì)的物理量.

2.如圖1一3—8所示是靜電場(chǎng)的?一部分電場(chǎng)分布，

圖1一3一8

下列說(shuō)法中正確的是()

A.這