第六章第六章 靜電場靜電場庫侖定律庫侖定律 電場及其描述電場及其描述1、電荷、電荷（1）兩種電荷：正電荷和負電荷）兩種電荷：正電荷和負電荷用綢子和玻璃棒摩擦，玻璃棒帶正電；用用綢子和玻璃棒摩擦，玻璃棒帶正電；用毛皮和橡膠棒摩擦，橡膠棒帶負電。毛皮和橡膠棒摩擦，橡膠棒帶負電。摩擦起電摩擦起電接觸帶電接觸帶電感應起電感應起電小結(jié)小結(jié):三種不同三種不同方式起電的實質(zhì)方式起電的實質(zhì)為為-自由電荷自由電荷的轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移例例:有一個帶正電的驗電器有一個帶正電的驗電器,當一金屬當一金屬球接觸它球接觸它,觀察到驗電器的金屬箔的觀察到驗電器的金屬箔的張角減小張角減小 了了,由此金屬球由此金屬球( ) A 可能帶正電荷可能帶正電荷 B 可能帶負電荷可能帶負電荷 C 可能不帶電可能不帶電 D 一定不帶正電一定不帶正電ABC一一.庫侖定律庫侖定律（2）電荷量：）電荷量：物體帶有電荷的多少物體帶有電荷的多少（3）單位：庫侖）單位：庫侖 C元電荷：是電荷量的最小單位，任何帶電體元電荷：是電荷量的最小單位，任何帶電體所帶電荷量都是元電荷的整數(shù)倍所帶電荷量都是元電荷的整數(shù)倍1e = 1.6010-19C（4）電荷守恒定律）電荷守恒定律電荷既不能創(chuàng)造，也不能被消滅，它只能從一電荷既不能創(chuàng)造，也不能被消滅，它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，電荷總量保持不變。分轉(zhuǎn)移到另一部分，電荷總量保持不變。例：例：下列帶電體的帶電量可能的是（下列帶電體的帶電量可能的是（ ） A 3.210-21c B 2.210-19c C -3.210-15c D 5.010-19c C2、庫侖定律、庫侖定律（1）內(nèi)容：）內(nèi)容：（2）表達式）表達式k為靜電力常量為靜電力常量: k=9.0109Nm2/C2（3）適用條件：）適用條件： 真空中的點電荷真空中的點電荷221rQQKF 電例：兩金屬球球心相距為例：兩金屬球球心相距為r，r略大于兩球半徑之和，現(xiàn)略大于兩球半徑之和，現(xiàn)讓其分別帶上讓其分別帶上+ +Q和和- -q電荷電荷 ，則兩帶電球之間的相互作，則兩帶電球之間的相互作用力的大小應滿足（用力的大小應滿足（ ） A A、F= =kQq/r2 B B、F kQq/ /r2 2 C C、F q2已知正六邊形中心已知正六邊形中心0點處的場強可用圖中的四點處的場強可用圖中的四條有向線段中的一條來表示，它是哪一條條有向線段中的一條來表示，它是哪一條? ( ) AE1 BE2 CE3 DE4 B2、電場線、電場線(1)定義定義:為了形象地描述電場中各點的強弱及方為了形象地描述電場中各點的強弱及方向向,在電場中畫出一系列曲線在電場中畫出一系列曲線,曲線上每點的切線曲線上每點的切線方向都和該點的場強方向一致方向都和該點的場強方向一致.(2)常見的電場線常見的電場線:等量的同種電荷等量的同種電荷等量的異種電荷等量的異種電荷2)、電場線的、電場線的疏密疏密表示場強的大小表示場強的大小.4)、同一電場中的兩條電場線、同一電場中的兩條電場線不能相交不能相交，也不可，也不可能相切能相切.5)、靜電場中的電場線是從正電荷出發(fā)到負電荷、靜電場中的電場線是從正電荷出發(fā)到負電荷終止不閉合曲線終止不閉合曲線; 不是帶電粒子的不是帶電粒子的運動軌跡運動軌跡.1)、電場線是、電場線是假想假想的曲線，實際并不存在的曲線，實際并不存在.3)、沿電場線方向、沿電場線方向電勢電勢越來越低，但電場強度越來越低，但電場強度不一定減小不一定減小.(3)特點特點:區(qū)別電場線與帶電粒子的運動軌跡？區(qū)別電場線與帶電粒子的運動軌跡？重合的重合的條件：條件：1、電場線是直線、電場線是直線在在只受電場力的條件下：只受電場力的條件下：2、初速度為零或初速度方向與電場線在、初速度為零或初速度方向與電場線在同一直線上同一直線上例例1:關(guān)于電場線的說法中正確的是關(guān)于電場線的說法中正確的是:( ) A. 電場線上任一點的切線方向就是正檢驗電荷在該電場線上任一點的切線方向就是正檢驗電荷在該點的運動方向點的運動方向 B. 電場線彎曲的地方是非勻強電場電場線彎曲的地方是非勻強電場,電場線為直線是電場線為直線是勻強電場勻強電場 C. 只要初速度為零只要初速度為零,正電荷必將在電場中沿電場線切正電荷必將在電場中沿電場線切線方向運動線方向運動 D. 有電場線處有電場有電場線處有電場,無電場線的地方不一定無電場無電場線的地方不一定無電場D例例4:如圖，如圖，AB是某個點電荷電場中的一根電場線，是某個點電荷電場中的一根電場線，在線上在線上O點放一個自由的負電荷，它將沿電場線點放一個自由的負電荷，它將沿電場線向向B點運動，下列判斷正確的是（點運動，下列判斷正確的是（ ）A.電場線由電場線由B指向指向A，該電荷作加速運動，加速度，該電荷作加速運動，加速度 越來越小越來越小B.電場線由電場線由B指向指向A，該電荷作加速運動，其加速，該電荷作加速運動，其加速度大小的變化由題設(shè)條件不能確定度大小的變化由題設(shè)條件不能確定C.電場線由電場線由A指向指向B，電荷作勻加速運動，電荷作勻加速運動D.電場線由電場線由A指向指向B，電荷作加速運動，加速度越，電荷作加速運動，加速度越來越大來越大AOBBE+例例2：小球質(zhì)量為小球質(zhì)量為m，電荷量，電荷量為為q，在勻強電場（，在勻強電場（E）中處）中處于平衡狀態(tài)，求于平衡狀態(tài)，求若剪斷細繩，則小球若剪斷細繩，則小球如何運動？如何運動？例例3： 在勻強電場中將一質(zhì)量為在勻強電場中將一質(zhì)量為m，電量，電量為為+q的帶電小球由靜止釋放，小球的運動的帶電小球由靜止釋放，小球的運動軌跡為一直線，該直線與豎直方向的夾角軌跡為一直線，該直線與豎直方向的夾角為為，如圖所示，則可知勻強電場的場強，如圖所示，則可知勻強電場的場強的最小值為的最小值為 ， 方向方向 。E = mg sin /qmg例例6 6：在光滑水平面上有相距為：在光滑水平面上有相距為L的兩個點電荷的兩個點電荷A、B，質(zhì)，質(zhì)量為量為m和和2 2m，電量大小為，電量大小為9 9Q和和Q。同時從靜止釋放，請。同時從靜止釋放，請分析小球分析小球A的加速度和速度隨時間變化的情況。的加速度和速度隨時間變化的情況。（1 1）若初始時刻，）若初始時刻，A的加速度為的加速度為a，經(jīng)過一段時間后，經(jīng)過一段時間后，B的加速度大小也為的加速度大小也為a，速度大小為，速度大小為v。問：。問：A、B是同種電是同種電荷還是異種電荷？荷還是異種電荷？（2 2）當）當B的加速度為的加速度為a時，時，A、B的間距為多少？的間距為多少？A的速度的速度多大？多大？（3 3）從初始時刻到）從初始時刻到B的加速度為的加速度為a這段時間內(nèi)，這段時間內(nèi)，B對對A的的庫侖力做了多少功？庫侖力做了多少功？（4 4）兩點電荷相遇時，各自的位移之比是多少？）兩點電荷相遇時，各自的位移之比是多少？（5 5）若彈性碰撞后反彈，回到原來位置時，）若彈性碰撞后反彈，回到原來位置時，A A的加速度的加速度是多大？是多大？例例6：一條長為一條長為3 3l的絲線穿著兩個相同的質(zhì)量均為的絲線穿著兩個相同的質(zhì)量均為m的小金屬環(huán)的小金屬環(huán)A A、B B，將線的兩端系于，將線的兩端系于O O點。使金點。使金屬環(huán)帶相等的電荷后，它們相斥分開，使線形成屬環(huán)帶相等的電荷后，它們相斥分開，使線形成一個等邊三角形，兩環(huán)處于同一水平線上，不計一個等邊三角形，兩環(huán)處于同一水平線上，不計摩擦，求環(huán)的帶電量摩擦，求環(huán)的帶電量 。A AB BO O