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,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。公式 ,式中,叫静电力常量。适用条件真空中的点电荷。辨析根据公式 得,当➝时,有➝ ✕库仑定律是实验定律 三电场强度电场线电场强度定义放入电场中点的电荷所受的电场力跟它的电荷量的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。 是电场强度的定义式,适用于任何电场。其中的为试探电荷的电荷量,电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点所受的电场力方向相同。点电荷周围的场强公式是 ,其中是场源电荷的电荷量。匀强电场的场强公式是 ,其中是沿电场线方向上的距离。电场强度的叠加电场中点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和,遵从平行四边形定则。电场线定义为了形象描述电场中各点电场强度的强弱和方向,在电场中画出的些曲线,曲线上每点的切线方向都与该点的电场强度方向致,曲线的⑩疏密表示电场的强弱。电场线空中点电荷的电场强度决定式匀强电场中与的关系式适用条件切电场真空点电荷匀强电场比较决定因素由电场本身决定,与无关由场源电荷和场源电荷到该点的距离共同决定由电场本身决定相同点矢量,单位是异种电荷时会相互吸引,分布于最近的两侧,距离小于,如图所示。所以静电力可能小于 ,也重难二电场强度的计算方法场强三个表达式的比较表达式 公式意义电场强度定义式真于 ,所以正确。答案解析因为两球心距离不比球的半径大很多,所以两带电导体球不能看做点电荷,必须考虑电荷在球上的实际分布。当是同种电荷时会相互排斥,分布于最远的两侧,距离大于当布。当是同种电荷时会相互排斥,分布于最远的两侧,距离大于当是异种电荷时会相互吸引,分布于最近的两侧,距离小于,如图所示。所以静电力可能小于 ,也可能大当两球心相距时,相互作用的静电力大小为 无法确定答案解析因为两球心距离不比球的半径大很多,所以两带电导体球不能看做点电荷,必须考虑电荷在球上的实际分电荷间的库仑力 , ,错误,同理错误。答案两个半径为的带电导体球所带电荷量大小分别为和,为,平衡时弹簧的缩短量等于保持不变,将变为,平衡时弹簧的缩短量小于 解析设弹簧的原长为,间的库仑力 ,将变为时,库仑力增大,设弹簧伸长量为,则,的轻弹簧连接,当系统平衡时,弹簧的伸长量为,若弹簧发生的均是弹性形变,则 保持不变,将变为,平衡时弹簧的伸长量等于保持不变,将变为,平衡时弹簧的伸长量小于保持不变,将变分,每球带电荷量为 ,放回原处后的相互作用力为 ,故 如图所示,真空中两个点电荷的电荷量分别为和,放在光滑绝缘水平面上,之间用绝缘 ,故 。答案 解析设两小球带电荷量大小分别为和,则原来相距时相互作用力 ,由于电性未知,需分两种情况讨论两球电性相同,相互接触时电荷量均分,每球带电荷量为 ,放回原处后的相互作用力为 ,故 两球电性不同,相互接触时电荷先中和再均分,每球的带电荷量为 ,放回原处后的相互作用力为原位置上,则相互作用力可能是原来的 解析设两小球带电荷量大小分别为和,则原来相距时相互作用力 ,由于电性未知,需分两种情况讨论两球电性相同,相互接触时电荷量均定律,库仑力可以与其他力平衡,若个点电荷同时受到几个点电荷的作用时,要用平行四边形定则求合力。典例两个相同的金属小球视为点电荷,带电荷量大小之比为∶,相距为,两者相互接触后再放回到两个带电体之间的库仑力是对作用力和反作用力。两导体球间库仑力可应用公式进行定性比较。用表示两球球心之间的距离,则当两球带同种电荷时,。库仑力具有力的共性如两点电荷间库仑力遵守牛顿第三负不表示力的大小,而表示库仑力的方向。当两电荷同号时,库仑力为斥力当两电荷异号时,库仑力为引力。因此,用库仑定律进行计算时,不必将符号代入,只需判断力的方向即可。重难突破律的适用条件库仑定律仅适用于真空中的两个点电荷间的相互作用。不可由时,得出的结论,因为当时,两电荷已失去了看做点电荷的前提条件,库仑定律已不适用。应用库仑定律时应注意的问题库仑力的正的电场力,与电荷正负无关,故正确,错误。在如图所示各种电场中,两点电场强度相同的是 答案电场强度是矢量,电场强度相同指大小相等方向相同。故答案为。重难库仑定律的理解库仑定律的电场力,与电荷正负无关,故正确,错误。在如图所示各种电场中,两点电场强度相同的是 答案电场强度是矢量,电场强度相同指大小相等方向相同。故答案为。重难库仑定律的理解库仑定律的适用条件库仑定律仅适用于真空中的两个点电荷间的相互作用。不可由时,得出的结论,因为当时,两电荷已失去了看做点电荷的前提条件,库仑定律已不适用。应用库仑定律时应注意的问题库仑力的正负不表示力的大小,而表示库仑力的方向。当两电荷同号时,库仑力为斥力当两电荷异号时,库仑力为引力。因此,用库仑定律进行计算时,不必将符号代入,只需判断力的方向即可。重难突破两个带电体之间的库仑力是对作用力和反作用力。两导体球间库仑力可应用公式进行定性比较。用表示两球球心之间的距离,则当两球带同种电荷时,。库仑力具有力的共性如两点电荷间库仑力遵守牛顿第三定律,库仑力可以与其他力平衡,若个点电荷同时受到几个点电荷的作用时,要用平行四边形定则求合力。典例两个相同的金属小球视为点电荷,带电荷量大小之比为∶,相距为,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 解析设两小球带电荷量大小分别为和,则原来相距时相互作用力 ,由于电性未知,需分两种情况讨论两球电性相同,相互接触时电荷量均分,每球带电荷量为 ,放回原处后的相互作用力为 ,故 两球电性不同,相互接触时电荷先中和再均分,每球的带电荷量为 ,放回原处后的相互作用力为 ,故 。答案 解析设两小球带电荷量大小分别为和,则原来相距时相互作用力 ,由于电性未知,需分两种情况讨论两球电性相同,相互接触时电荷量均分,每球带电荷量为 ,放回原处后的相互作用力为 ,故 如图所示,真空中两个点电荷的电荷量分别为和,放在光滑绝缘水平面上,之间用绝缘的轻弹簧连接,当系统平衡时,弹簧的伸长量为,若弹簧发生的均是弹性形变,则 保持不变,将变为,平衡时弹簧的伸长量等于保持不变,将变为,平衡时弹簧的伸长量小于保持不变,将变为,平衡时弹簧的缩短量等于保持不变,将变为,平衡时弹簧的缩短量小于 解析设弹簧的原长为,间的库仑力 ,将变为时,库仑力增大,设弹簧伸长量为,则,电荷间的库仑力 , ,错误,同理错误。答案两个半径为的带电导体球所带电荷量大小分别为和,当两球心相距时,相互作用的静电力大小为 无法确定答案解析因为两球心距离不比球的半径大很多,所以两带电导体球不能看做点电荷,必须考虑电荷在球上的实际分布。当是同种电荷时会相互排斥,分布于最远的两侧,距离大于当是异种电荷时会相互吸引,分布于最近的两侧,距离小于,如图所示。所以静电力可能小于 ,也可能大于 ,所以正确。答案解析因为两球心距离不比球的半径大很多,所以两带电导体球不能看做点电荷,必须考虑电荷在球上的实际分布。当是同种电荷时会相互排斥,分布于最远的两侧,距离大于当是异种电荷时会相互吸引,分布于最近的两侧,距离小于,如图所示。所以静电力可能小于 ,也重难二电场强度的计算方法场强三个表达式的比较表达式 公式意义电场强度定义式真空中点电荷的电场强度决定式匀强电场中与的关系式适用条件切电场真空点电荷匀强电场比较决定因素由电场本身决定,与无关由场源电荷和场源电荷到该点的距离共同决定由电场本身决定相同点矢量,单位应用叠加原理计算场强。利用平衡条件或牛顿第二定律求解。典例如图甲所示,在个点电荷形成的电场中,坐标轴与它的电场线重合,坐标轴上两点的坐标分别为和。放在两点的试探电荷受到的电场力方向都跟轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷所带电荷量的关系图像如图乙中直线所示,放在点的电荷带正电,放在点的电荷带负电。求点的电场强度的大小和方向试判断点电荷的电性,并说明理由点电荷的位置坐标。与规定的轴的正方向相同,而负电荷所受电场力方向与电场强度方向相反,故点场强方向应指向轴负方向。由第问的分析同理可知,点的电场强度大小是 ,方向指向轴正方向。故点电荷应位于两点之间,且是负电荷。设点电荷的坐标为,由点电荷的电场强度 和数学关系可知两点场强关系满足 ,解得舍去。答案方向沿轴负方向负电荷,理由见解析 解析由图可知,两直线的,所以答案为。答案解析根据对称性,先假定在点放上的点电荷,则点的场强为零,重难三典型电场线分布及电场线应用几种典型电场的电场线分布两点电荷连线及其中垂线上的电场线分布及特点的比较比较项目等量同种点电荷等量异种点电荷电场线图示 由沿中垂线向外场强的变化先增大后减小点处场强为零逐渐减小关于点对称的两点与与场强的关系大小相等方向相反大小相等方向相同典例如图所示,为两个等量同种正电荷,在其连线的中垂线上任意点自由释放个负电荷,不计重力影响,关于点电荷的运动下列说法正确的是 从➝的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大从➝的过程中,加速度越来越小,到点速度达到最大值点电荷越过点时加速度为零,速度达到最大值点电荷越过点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到速度为零变小,加速度随之先变大后变小也可能静电力直变小,加速度直变小,关键是点位置的不确定性。不过,在到达点之前,静电力直表现为引力,速度定是直变大的,在点时加速度是零,速度最大,该电场关于直线对称,电荷越过点后的运动也不定是单调变化的。有些粗心的同学容易认为从电荷距离两个场源电荷越来越近,静电力就会越来越大而错选。其实,点电荷与场源电荷的两个静电力确实是变大的,只是两个静电力的合力未必变大,这要看电场的矢量合成情况。答案解析如图所示,根据电场叠加原理知点场强为零,从点沿中垂线向外,场强先变大后变小。点电荷从的过程中,静电力可能是先变大后如图所示,电子沿等量异种电荷的中垂线由匀速飞过,电子重力不计,仅受电场力和另个力,则电子所受另个力的大小和方向变化情况是 先变大后变小,方向水平向左先变大后变小,方向水平向右先变小后变大,方向水平向左先变小后变大,方向水平向右 答案解析作出描述等量异种点电荷电场分布情况的电场线,如图所示。由图可见,直线上各点场强的方向均水平向右,大小为先增大后减小,因此电子所受电场力的方向始终水平向左,先增大后减小,所受另外个力与电场力大小相等,方向相反,对。如图中电场线上有两点,用表示两处场强大小,则 两点场强方向相同电场线从指向,所以电场线是直线,所以不知附近的电场线分布,的大小不能确定答案解析此电场线若是正点电荷电场中的,则处的电场线较密,若是负点电荷电场中的,则处的电场线较密,若是匀强电场中的,则。此题由于只给出条电场线,故无法比较场强的大小。三