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章末分层突破[自我校对]①斥②吸③摩擦④库仑⑤模型⑥keq\f(Q1Q2,r2)⑦真空⑧点⑨力⑩eq\f(F,q)⑪keq\f(Q,r2)⑫正⑬强弱和方向⑭正⑮负⑯相交⑰疏密________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________一、对电荷守恒定律和库仑定律的理解与应用1.任何孤立系统的电荷总数保持不变.在一个系统的内部,电荷可以从一个物体转移到另一个物体.但是,在这个过程中系统总的电荷是不改变的.2.库仑定律的数学表达式:F=keq\f(Q1Q2,r2),其中k是静电力常量;F是两个点电荷间的静电力,Q1、Q2是两点电荷所带的电荷量,r是两点电荷间的距离.上式适用于真空中的点电荷.有3个完全一样的金属小球A、B、C,A带电荷量为7Q,B带电荷量为-Q,C球不带电,今将A、B固定起来,然后让C反复与A、B球接触,最后移去C球,求A、B的相互作用力变为原来的多少?【解析】在本题中C球不带电,让其分别与A、B接触,三个小球满足电荷守恒定律,电荷量会重新分配,最后三个小球都具有相同的带电荷量.再分别利用库仑定律求解在不同时刻时的库仑力即可.C与A、B反复接触,最后A、B、C三者电荷量均分,即qA′=qB′=qC′=eq\f(7Q+-Q,3)=2QA、B间的作用力为F′=keq\f(2Q·2Q,r2)=eq\f(4kQ2,r2)原来A、B间作用力F=keq\f(7Q·Q,r2)=eq\f(7kQ2,r2),所以eq\f(F′,F)=eq\f(4,7).即为原来的eq\f(4,7).【答案】eq\f(4,7)1.三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径.球1的带电量为q,球2的带电量为nq,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时球1、2之间作用力的大小仍为F,方向不变.由此可知()A.n=3 B.n=4C.n=5 D.n=6【解析】设球1、2间的距离为R,则F=keq\f(nq2,R2),球3与球2接触后,它们的带电量均为eq\f(nq,2);球3与球1接触后,它们的带电量均为eq\f(n+2q,4),则F=keq\f(nn+2q2,8R2).联立两式解得n=6,D正确.【答案】D二、电场、电场强度与电场线电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用,无论电荷是静止还是运动、运动方向如何.电场强度就是应用电场的这一性质而定义的.通过电荷受的力与电荷量的比值,给出了定义式E=eq\f(F,q).接着又结合库仑定律给出了真空中点电荷电场的决定式E=keq\f(Q,r2).应用时要注意它们的区别.电场线是为了形象地描述电场而假想的线.它能形象地表示出电场强度的大小和方向,并能清楚地描述不同种类的电场,如匀强电场、点电荷的电场、以及等量同种电荷、等量异种电荷的电场等.如图11所示,空间有一电场,电场中有两个点a和b.下列表述正确的是()图11A.该电场是匀强电场B.a点的电场强度比b点的大C.b点的电场强度比a点的大D.正电荷在a、b两点受力方向相同【解析】由图可以看出a处的电场线比b处密,故A、C选项错,B选项正确;正电荷受力方向为该点的切线方向,a点的切线方向与b点的切线方向不同,故D错.【答案】B2.一负电荷从电场中A点静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动的vt图象如图12所示,则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的()图12【解析】由题
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