电荷、库仑定律、电场强度汇总

1、电荷、库仑定律、电场强度一、知识回顾（一）、知识梳理1、电荷，电荷守恒2、元电荷，点电荷3、起电方式4、库仑定律5、电场强度的定义及其理解6、点电荷的电场（二）、考点检测1关于元电荷的理解，下列说法正确的是：（）A元电荷就是电子B.元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量C元电荷就是质子D.物体所带的电量只能是元电荷的整数倍2、关于点电荷的说法，正确的是：（）A.只有体积很小的带电体才能看成点电荷B.体积很大的带电体一定不能看成点电荷C.当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体可看成点电荷D.一切带电体都可以看成点电荷3、已知+介子、-介子都是由一个夸克（夸

2、克u或夸克d）和一个反夸克（反夸克u或反夸克”）组成的，它们的带电荷量如下表所示，表中e为元电荷.udd带电荷量+e-e-le下列说法正确的是（）A.n+由u和组成B.n+由d和u组成C.n-由u和组成D.n-由d和u组成4、带电微粒所带电荷量不可能是下列值中的()A.2.4X10-19CB.6.4X10-19CC.1.6X10-18CD.4.0X10-17C5、如图4所示，不带电的枕形导体的4、5两端各贴有一对金箔.当枕形导体的A端靠近一带电导体。时（）图4A.A端金箔张开，5端金箔闭合B.用手触摸枕形导体后，A端金箔仍张开，5端金箔闭合C.用手触摸枕形导体后，将手和。都移走，两对金箔均张开

3、D.选项A、C中两对金箔都分别带异种电荷6、有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带有电荷量6.4X10-9C和一3.2X10-9C,让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？7、两个分别带有电荷量一Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷）,固定在相距为r的r两处，它们间库仑力的大小为F,两小球相互接触后将其固定距离变为5,则两球间库仑力的大小为（）A.yzFB.mFC.、FD.12F8、248、两个半径为R的带电球所带电荷量分别为q1和q2,当两球心相距3R时，相互作用的BFkBFk“凡3R2AF=kq1q23R2C.F0）的相同小球，小球之间用劲度系数均为k。的

4、轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l0根弹簧的原长为5kq2A.l+kq2B.1-5kq2C.1-5kq2D.1-2k120k1204k1202k120针对训练：如图10所示，质量、电荷量分别为mm2、qrq2的两球，用绝缘丝线悬于同一点，静止后它们恰好位于同一水平面上，细线与竖直方向夹角分别为、，则（）图10A.若m1=m2,A.若m1=m2,B.若m=m2，q1Vq2，则q1Vq2，则C.若q1=q2,m1m2。.若m1m2，贝UV则与q1、q2是否相等无关E-FkKQEE-难点四：场强两个公式q和r2的理解E适用于任何电场，故都可用测得的放入电场中某点的电荷q受到

5、的电场力F与检验电荷电量q之比值求出该点的电场强度。E=kq用r2求解：库仑力的实质是电场力F=k41q2nF=(k)q=Eq从r2r222式中E表示点电荷ql在q2处产生的场强。此式适用于求真空中点电荷产生的电场，其方向由场源电荷Q的电性决定。若场源电荷带正电，则E的方向沿半径r向外;若场源电荷带负电，则E的方向沿半径方向指向场源电荷。例题、如图1-3-21所示，以O为圆心，厂为半径的圆与坐标轴的交点分别为a、b、c、%空间有与轴正方向相同的匀强电场，同时在O点固定一个电荷量为+Q的点电荷.如果把一个带电量为一q的试探电荷放在c点，则恰好平衡，那么匀强电场的场强大小为多少？a、d两点的实际场

6、强大小为多少？图1-3-21针对训练：1、在一个等边三角形ABC顶点B、C处各放一个点电荷时，测得A处的电场强度大小为E,方向与BC边平行沿B指向C.如图1-3-16所示，拿走C处的点电荷后，A处电场强度的情况将是（）A.大小仍为E，方向由A指向BB.大小变为E，方向不变图1316C.大小仍为E,方向沿BA向外D.无法确定2、质量都是m的两个完全相同、带等量异种电荷的小球A、B分别用长1的绝缘细线悬挂在同一水平面上相距为21的M、N两点，平衡时小球A、B的位置如图甲所示，线与竖直方向夹角=30，当外加水平向左的匀强电场时，两小球平衡位置如图乙所示，线与竖直方向夹角也为=30，求（1）A、B小球

7、电性及所带电量Q；（2）外加匀强电场的场强E。难点五：利用叠加原理和对称性解电场强度课后练习1、某人做静电感应实验，有下列步骤及结论：把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体球乙，但甲、乙两球不接触。用手指摸甲球。手指移开。移开乙球。甲球带正电。甲球不带电。下列操作过程和所得结论正确的有（）A.一一一一B.一一一一C.一一一一D.一一E=F2、用比值法定义物理量是物理学中一种常用方法。下面有四个物理量：电场强度q加速度a=三电场强度E=d导体的电阻R=U,其中属于比值法定义的一组是（）（A）（B）（C）（D）3、下列关于电场强度的说法中，正确的是（）双项A.根据公式E=F可知，场强E跟电荷所

8、受的电场力F成正比，跟放入电荷的电荷量q成q反比B.由公式E=kQ可知，在真空中由点电荷Q形成的电场中，某点的场强E跟Q成正比，r2跟该点到Q的距离r的平方成反比C.虽然正、负电荷在电场中的同一点所受的电场力方向相反，但该点的场强方向只有一个,即正电荷在该点的受力方向，也就是负电荷在该点受力的反方向D.由公式E=F及E=kQ均可以确定在真空中点电荷形成的电场中某点的场强，可见场强qr2E与Q或q均有关e=KQ4、对于公式r2的几种理解，正确的是（）A.当rf0时，Ef8B.发rf8时，Ef0C某点的场强与点电荷Q的大小无关D.在以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度都相同电势、电势

9、能、电势差一、课前检测1、电场力做功的特点是什么？电势能与电场力所做的功的关系。2、如何判断电势的高低，它与电荷的正负有关吗？电势能呢？3、电势差的定义，它与什么有关。电势差的求解方法有哪些？二、学生疑难自述三、疑难知识讲解(一)电势能电势1.静电力做功的特点：分析试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。q沿直线从A到Bq沿折线从A到M、再从M到Bq沿任意曲线线A到B、:结果都一样即：W=qELAM=qELABCos壬【结论】：在任何电场中，静电力移动电荷所做的功，只与始末两点的位置有关，而与电荷的运动路径无关。与重力做功类比。2.电势能电势能：由于移动电荷时静

10、电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能。静电力做功与电势能变化的关系：W二E-E静电力做的功等于电势能的变化量。写成式子为：ABPAPB注意：.电场力做正功，电荷的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增加.电场力力做多少功，电势能就变化多少，在只受电场力作用下，电势能与动能相互转化，而它们的总量保持不变。.在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷在任一点具有的电势能都为负。在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负，负电荷在任意一点具有的电势能都为正。.求电荷在电场中某点具有的电势能电荷在电场中某一点A具有的电势能EP等于将该点

11、电荷由A点移到电势零点电场力所做的功W。即E二WP比较电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低将电荷由A点移到B点根据电场力做功情况判断，电场力做正功，电势能减小，电荷在A点电势能大于在B点的电势能，反之电场力做负功，电势能增加，电荷在B点的电势能小于在B点的电势能。电势能零点的规定若要确定电荷在电场中的电势能，应先规定电场中电势能的零位置。关于电势能零点的规定：大地或无穷远默认为零所以：电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时电场力所有做的功。如上式若取B为电势能零点，则A点的电势能为：E=W=qELPAABAB3电势-表征电场性质的重要物理量度通过研究电荷在电场中电

12、势能与它的电荷量的比值得出。参阅P20图1。4-3(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。用隼表示。标量，只有大小，没有方向，但有正负。E隼=-P-（2）公式：q（与试探电荷无关）（3）单位：伏特（V）（4）电势与电场线的关系：电势顺线降低。（电场线指向电势降低的方向）（5）零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，即电势的数值决定于零电势的选择（大地或无穷远默认为零）.定义：电场中电势相等的点构成的面等势面的性质:4等势面.定义：电场中电势相等的点构成的面等势面的性质:.在同一等势面上各点电势相等，所以在同一等势面上移动电荷，电场力不做

13、功电势低的等势面。等势面越密，电场强度越大.等势面不相交，不相切等势面的用途：由等势面描绘电场线。.电场线跟等势面一定垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。等势面越密，电场强度越大.等势面不相交，不相切等势面的用途：由等势面描绘电场线。.几种电场的电场线及等势面注意：等量同种电荷连线和中线上连线上：中点电势最小中线上：由中点到无穷远电势逐渐减小，无穷远电势为零。等量异种电荷连线上和中线上连线上：由正电荷到负电荷电势逐渐减小。中线上：各点电势相等且都等于零。针对练习：1、在下面关于电势和电势能的说法中，正确的是（）A.电荷在电场中电势越高的地方，具有的电势能越大B.电荷在电场中电势越高的

14、地方，它带的电荷量越大，所具有的电势能也越大C.在正的点电荷的电场中的任一点，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能D.在负的点电荷的电场中的任一点，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能2、下列说法正确的是（）A.在静电场中沿电场线方向的各点的电势一定降低，场强大小一定不相等B.在静电场中沿电场线方向的各点的电势一定降低，场强大小不一定相等C.在静电场中同一等势面上各点电势一定相等，场强大小不一定相等D.在静电场中，点电荷q沿任意路径从a点移至b点，只要a、b在同一等势面上，电场力做功就一定为零3、如上图所示，电子在一条电场线上从a点运动到b点，电势能增加，试判定a、b两

15、点电势高低4、4、（09年北京高考题）某静电场的电场线分布如图2-1所示，图中P、Q两点的图2-15、一对等量正点电荷电场的电场线（实线）和等势线（虚线）如图所示，图中A、B两点电场强度分别是e图2-15、一对等量正点电荷电场的电场线（实线）和等势线（虚线）如图所示，图中A、B两点电场强度分别是ea、eb，电势分别是A、B，负电荷q在A、B时的电势能分别是EPA、EPB，下列判断正确的是（）AEAEB，AB，EPAEB，AB，EPAEPBCEAB，EPAEPBD.EAEB，AEPB中十喜瑞由的土小公叫为和e,电势分别为4和U,则（）a7?0B-EPE/uPuu.EQ，UP,UQD.EPCEQ,

16、UB，EAEBB.AB，EAEBC.AEBDAB，EAEB10、如图所示，带正电的点电荷固定于Q点,电子在库仑力作用下，沿顺时针方向做以Q为一个焦点的椭圆运动.0为椭圆的中4,M、P、N为椭圆上的三个点,M和N分别是椭圆上离Q最近和最远的点.则以下说法正确的是()A.电子在M点的速率最小B.电子在N点的电势能最小C电子在P点受到的库仑力的方向指向。点D.椭圆上N点的电势最低(二)电势差1、电势差(1)定义：电场中两点间电势的差值，也叫电压。用UAB表示。八一U=9一U二5-(2)公式：ABAB或BABA所以有：AB=-BA注意：电势差是标量，可正，可负。(3)单位：伏特，V。2、静电力做功与电

17、势差的关系电荷Q在电场中从A移动到B时，静电力做的功川人等于电荷在A、B两点的电势能之差。推导：Zb=EPA-EPB=qAqB=q3A一B)=qUAB所以有：W二qU所以有：W二qUABABW二一AB或ABq即：电场中A、B两点间的电势差等于电场力做的功与试探电荷Q的比值。3、电势差与电场强度的关系U=Ed,本公式只适用于匀强电场，其中U为电场中某两点间的电势差，d为两点间沿电场线方向上的距离，E为匀强电场的电场强度.E=U/d,本公式给出了电场强度的另一种定义式，其中E与U无关，E与d无关，本公式给出了电场强度的单位：伏/米，且本公式只适用于匀强电场针对练习：1、对公式E=%的理解，下列说法

18、正确的是（）dA.此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差B.a点和b点距离越大，则这两点的电势差越大C公式中d是指a点和b点之间的距离D.公式中的d是a、b所在匀强电场的两个等势面间的垂直距离.一个10-5C的电荷从电扬外移到电场中A点，电场力做负功6X10J,A点电势Ua=;如果此电荷从电场外移到电场中另一点B,电场力做功0.02J,则A、B间电势差U=AB.带电量q=-4X10-ioC的电荷在电场中的A点具有的电势能a=-2X10-8J,在电场中的B点具有的电势能B=-6X10-8J,则下列判断正确的是（）A.将电荷从A点移到B点，电场力做功6X10-8J.B.将电荷从A点移到B点

19、，克服电场力做功4X10-8JLC.A与B两点间电势差大小为200V.D.A与B两点间电势差大小为100V.4.将q=2X10-8C的正电荷从电场中的A点移到B点，电场力做功3X10-7J,从B点移至UC点，电势能减少4X10-7J,从C点移到D点，克服电场力做功5X10-7J,贝h）A.A、C两点间电势差大小为5V.B.B、D两点间电势差大小为45V.C.A与D两点间电势差大小为10V.D.A与D两点间电势差大小为60V.5.如图。有一方向水平向右的匀强电场，一个质量为m，带电量为+q的小球以初速度%从a点竖直向上射入电场中。小球通过电场中b点时速度大小为2%方向与电场方向一致，则a、b两点

20、的电势差为：（）2v0mv23mv23mv20-0-0-A.2qB.qC.2q2mv20-D.qv0:，a-图122126、如图153所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势线间的电势差相等.正电荷在92上时，具有动能20J,它运动到等势线91上时，速度为零，令92=0,那么该电荷的电势能为4J时其动能大小为A16JB10JC6JD4J7.如图1617所示，匀强电场中有一组等势面，若A、B、C、D相邻两点间“OVQV1QV20V的距离是2cm，则该电场的场强是V/m,到A点距离为1.5cm的P点/电势为v.APBCD图16178、a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四

21、个顶点.电场线与矩形所在平面平行.已知a点的电势为20V,b点的电势为24V,d点的电势为4V,如图2所示，由此可知c点的电势为（）9、如图1所示,b的电势e6为（A.等于35B.大于359、如图1所示,b的电势e6为（A.等于35B.大于35C.小于35D.等于15实线为电场线，虚线为等势面，e=50V,）c=20V,则a、c连线中点图110.如图2,A、B为两等量异号点电荷，A带正电，B带负电，在A、B连线上有a、b、c三点，其中b为连线的中点，ab=bc,则（）0图2a点与c点的电场强度相同a点与c点的电势相同a、b间电势差与b、c间电势差相等D.点电荷q沿A、B连线的中垂线移动，电场力不作功E.a点与c点的电势的绝对