1、第一章第一章 静电场静电场习题课习题课 电场力的性质电场力的性质 1电场力公式电场力公式(1)FEq(适用于一切电场适用于一切电场)(2)Fkq1q2r2(适用于真空中两点电荷适用于真空中两点电荷)2电场强度的计算公式电场强度的计算公式(1)EFq(场强的定义式场强的定义式，适用于一切电场适用于一切电场)(2)EkQr2(点电荷的场强公式点电荷的场强公式，只适用于点电荷的电场只适用于点电荷的电场)3电场线电场线(1)电场线的特点电场线的特点 电场线从正电荷或无限远出发电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷；终止于无限远或负电荷；电场线在电场中电场线在电场中不相交；不相交；电场强度大的
2、地方电场电场强度大的地方电场线较密，电场强度小的地方电场线较疏线较密，电场强度小的地方电场线较疏 (2)电场线描述电场电场线描述电场 电场线的疏密描述电场的强弱；电场线的疏密描述电场的强弱；电场线的切线方向即是该点场强的方向电场线的切线方向即是该点场强的方向 EFq与与 EkQr2的对比的对比 (多选多选)(2016北京四中高二检测北京四中高二检测)如图所示如图所示，金属板带电金属板带电量为量为Q，质量为质量为 m 的金属小球带电量为的金属小球带电量为q，当小球静止后当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为，小球与金属板中小球与金属板中心心 O
3、 恰好在同一条水平线上恰好在同一条水平线上，且距离为且距离为 L.下列说法正确的下列说法正确的是是()BCAQ 在小球处产生的场强为在小球处产生的场强为 E1kQL2 BQ 在小球处产生的场强为在小球处产生的场强为 E1mgtan q Cq 在在 O 点产生的场强为点产生的场强为 E2kqL2 Dq 在在 O 点产生的场强为点产生的场强为 E2mgtan Q 解析解析 金属板不能看做点电荷金属板不能看做点电荷，在小球处产生的场强不能用在小球处产生的场强不能用 EkQr2计算计算，故故 A 错误；根据小球处于平衡状态得小球受电场错误；根据小球处于平衡状态得小球受电场力力 Fmgtan，由由 EF
4、q得：得：E1mgtan q，B 正确；小球可看正确；小球可看做点电荷做点电荷，在在 O 点产生的场强点产生的场强 E2kqL2，C 正确；根据牛顿第三正确；根据牛顿第三定律知金属板受到小球的电场力大小为定律知金属板受到小球的电场力大小为 Fmgtan，但金属但金属板不能看做试探电荷板不能看做试探电荷，故不能用故不能用 EFQ求场强求场强，D 错误 故选错误 故选 BC.1.(多选多选)关于电场关于电场强度强度 E，下列说法正确的是下列说法正确的是()A由由 EFq知知，若若 q 减半减半，则该处电场强度为原来的则该处电场强度为原来的 2 倍倍 B由由 EkQr2知知，E 与与 Q 成正比成正
5、比，而与而与 r2成反比成反比 C由由 EkQr2知知，在以在以 Q 为球心为球心，以以 r 为半径的球面上为半径的球面上，各处场各处场强均相同强均相同 D电场中某点的场强方电场中某点的场强方向就是该点正电荷受到的静电力的方向向就是该点正电荷受到的静电力的方向 BD解析：解析：EFq为场强定义式为场强定义式，电场中某点的场强电场中某点的场强 E 只由电场本身只由电场本身决定决定，与试探电荷无关与试探电荷无关，A 错误；错误；EkQr2是点电荷是点电荷 Q 产生的电产生的电场的场强决定式场的场强决定式，故可见故可见 E 与与 Q 成正比成正比，与与 r2成反比成反比，B 正确；正确；因场强为矢量
6、因场强为矢量，E 相同相同，意味着大小、方向都相同意味着大小、方向都相同，而在以场源而在以场源点电荷为球心的球面上各处点电荷为球心的球面上各处 E 的方向不同的方向不同，故故 C 错误；电场中错误；电场中某点的场强方向与正电荷在该点所受静电力的方向相同某点的场强方向与正电荷在该点所受静电力的方向相同，故故 D正确正确 电场线与带电粒子运动轨迹的综合分析电场线与带电粒子运动轨迹的综合分析 (多选多选)如图所示如图所示，直线是一簇未标明方向的由点电荷产直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线生的电场线，曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹，a、b
7、是轨迹上两点若带电是轨迹上两点若带电粒子运动中只受静电力作用，根据粒子运动中只受静电力作用，根据此图可以作出的判断是此图可以作出的判断是()A带电粒子所带电荷的符号带电粒子所带电荷的符号 B带电粒子在带电粒子在 a、b 两两点的受力方向点的受力方向 C带电粒子在带电粒子在 a、b 两点的加速度何处大两点的加速度何处大 D带电粒子在带电粒子在 a、b 两点的加速度方向两点的加速度方向 BCD解析解析 由题图可知由题图可知，粒子的运动轨迹向左弯曲粒子的运动轨迹向左弯曲，说明说明 a、b 两两点受到电场力方向向左点受到电场力方向向左，由于电场线方向未知由于电场线方向未知，故不可判断粒子故不可判断粒子
8、所带电荷的符号所带电荷的符号，A 错误错误，B 正确由电场线的疏密程度可判断正确由电场线的疏密程度可判断场强大小场强大小，可知可知 a 点场强大点场强大，受电场力大受电场力大，由牛顿第二定律知由牛顿第二定律知 a点加速度大点加速度大，C 正确由于正确由于 a、b 两点受电场力方向向左两点受电场力方向向左，故加故加速度方向也向左速度方向也向左，故故 D 正确正确 2.(2016杭州高二检测杭州高二检测)静电除尘器是目前普静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器 某除尘器模型的遍采用的一种高效除尘器 某除尘器模型的收尘板是很长的条形收尘板是很长的条形金属板金属板，图中直线图中直线 ab 为该收尘板
9、的横截面工作时收尘板带正为该收尘板的横截面工作时收尘板带正电电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用在电场力作用下向收尘板运动下向收尘板运动，最后落在收尘板上 若用粗黑曲线表示原来静最后落在收尘板上 若用粗黑曲线表示原来静止于止于 P 点的带电粉尘颗粒的运动轨迹点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列四幅图中可能正确下列四幅图中可能正确的是的是(忽略重力和空气阻力忽略重力和空气阻力)()B解析：解析：粉尘受力方向应该与电场线的切线方向相反粉尘受力方向应该与电场线的切线方向相反，从静止开始从静止开始在非匀强电场中运动时在非匀强电场中运动时，带电粉尘颗
10、粒一定做曲线运动带电粉尘颗粒一定做曲线运动，且运动且运动曲线总是向电场力一侧弯曲曲线总是向电场力一侧弯曲，运动轨迹介于运动轨迹介于 P 点切线与经点切线与经 P 点点的电场线之间的电场线之间，故带电粉尘应沿故带电粉尘应沿 B 图轨迹那样运动图轨迹那样运动，B 正确；正确；不可能偏向同一电场线内侧或沿电场不可能偏向同一电场线内侧或沿电场线运动或振动线运动或振动，故不可能出，故不可能出现现 A、C、D 图的情况图的情况 电场中的平衡和动力学问题电场中的平衡和动力学问题 (2016海南海口一中月考海南海口一中月考)如图如图所示所示，一条长为一条长为 L 的绝缘的绝缘细线细线，上端固定上端固定，下端系
11、一质量为下端系一质量为 m 的带电小球的带电小球，将它置于电将它置于电场强度为场强度为 E、方向水平向右的、方向水平向右的匀强电场中，当小球平衡时，悬线匀强电场中，当小球平衡时，悬线与竖直方向的夹角与竖直方向的夹角45.(1)小球带何种电荷？电荷量为多少？小球带何种电荷？电荷量为多少？(2)若将小球向左拉至悬线呈水平位置若将小球向左拉至悬线呈水平位置，然后由静止释放小球然后由静止释放小球，则放手后小球做什么运动？经多长时间到达最低点？则放手后小球做什么运动？经多长时间到达最低点？解析解析 (1)由于小球处于平衡状态由于小球处于平衡状态，对小球受力对小球受力分析如图所示分析如图所示，由此可知小球
12、带正电由此可知小球带正电，设其电荷量为设其电荷量为 q，则则 FT sin qE，FT cos mg，可得：可得：FT 2mg，qmgtan EmgE.(2)释放后释放后，小球由静止开始沿与竖直方向成小球由静止开始沿与竖直方向成 45斜向右下方斜向右下方做匀加速直线运动做匀加速直线运动，当到达最低点时当到达最低点时，它经过的位移大小为它经过的位移大小为 2L，此时细线刚好拉直此时细线刚好拉直，由匀变速直线运动规律得由匀变速直线运动规律得 x12at2，a 2g，x 2L，所以所以 t 2Lg.答案答案 (1)正电正电 mgE (2)匀加匀加速直线运动速直线运动 2Lg 3.如图所示如图所示，光
13、滑斜面倾角为光滑斜面倾角为 37，一带有一带有正电的小物块质量为正电的小物块质量为 m，电荷量为电荷量为 q，置于斜面上置于斜面上，当沿水平方当沿水平方向加如图所示的匀强电场时向加如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上带电小物块恰好静止在斜面上，从从某时刻开始某时刻开始，电场强度变化为原来的电场强度变化为原来的12，求：求：(1)原来的电场强度的大小原来的电场强度的大小(2)物块运动的加速度物块运动的加速度(3)沿斜面下滑距离为沿斜面下滑距离为 l0.5 m 时物块的速度大小时物块的速度大小(sin 370.6，cos 370.8，g 取取 10 m/s2)解析：解析：(1)对小物块
14、受力分析如图所示对小物块受力分析如图所示，物块静止于斜面上物块静止于斜面上，则则 mgsin 37qEcos 37 Emgtan 37q3mg4q.(2)当场强变为原来的当场强变为原来的12时时，小物块所受的合外力小物块所受的合外力 F合合mgsin 3712qEcos 37 12mgsin 370.3mg 又又 F合合ma，所以所以 a3 m/s2，方向沿斜面向下方向沿斜面向下(3)由由 v202al 得得 v 3 m/s.答案：答案：(1)3mg4q (2)3 m/s2，方向沿斜面向下方向沿斜面向下(3)3 m/s 本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放
