9.如图所示,A、B两个点电荷的电荷量分别为+Q和+q,放在光滑绝缘水平面上,A、B之间用绝缘的轻弹簧相连接,当系统平衡时,弹簧的伸长量为x0,若弹簧发生的均是弹性形变,则(B)
A.保持Q不变,将q变为2q,平衡时弹簧的伸长量为2x0 B.保持q不变,将Q变为2Q,平衡时弹簧的伸长量小于2x0 C.保持Q不变,将q变为-q,平衡时弹簧缩短量等于x0 D.保持q不变,将Q变为-Q,平衡时弹簧缩短量小于x0
Q1Q2
解析:由库仑定律F=k2和胡克定律F=kx以及同种电荷相互排斥,异种
r电荷相互吸引,可得B正确.
10.如图,A、B是系在绝缘细线两端,带有等量同种电荷的小球,其中mA
=0.3 kg,现将绝缘细线绕过O点的光滑定滑轮,将两球悬挂起来,两球平衡时,OA的线长等于OB的线长,A球紧靠在光滑绝缘竖直墙上,B球悬线OB偏离竖直方向60°角,求:B球的质量和细绳中的拉力大小.
解析:如图受力分析.设AB球间作用力为F,绳拉力为T,墙对A球支持力为N对A球:
Fcos 60°+mAg=T
对B球:Tsin 60°=Fsin 60°, Tcos 60°+Fcos 60°=mBg 联立解得:T=6 N,mB=0.6 kg
第3节 电 场 强 度
1.电场:电荷的周围空间存在着电场,电场的基本性质是它对放入其中的电荷有力的作用,这种力叫静电力,电荷间的相互作用是通过电场发生的.
2.电场强度.
(1)定义:放入电场中某点的电荷受到的静电力与电荷量的比值,叫该点的电场强度,简称场强.
F(2)定义式:E=,其单位是N/C或V/m.
q(3)方向:场强的方向与正电荷受静电力的方向相同,与负电荷受静电力的方向相反.
kQ
(4)特例:①点电荷的场强:E=2.
r
如果有几个点电荷同时存在,它们的电场就相互叠加形成合电场,这时某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和,叫做电场的叠加.
②匀强电场:场强大小、方向处处相同. 3.电场线.
电场发自于正电荷或无穷远,终止于无穷远或负电荷.
电场线的疏密定性地反映了电场的强弱,电场线上每一点的切线方向表示了该点场强方向.
点电荷的电场线是发散(或会聚)的直线,匀强电场的电场线是间隔相等的平行直线.
F
4.E=中的E是利用比值法定义的物理量,E的大小、方向是由电场本身
q决定的,是客观存在的,与放不放试探电荷,以及放入的试探电荷的正负、电荷量多少均无关.既不能认为E与F成正比,也不能认为E与q成反比. ?基础巩固
1.有关对电场强度的理解,下述正确的是(D)
F
A.由E=可知,电场强度E跟放入电荷q所受的电场力成正比
q
B.当电场中存在试探电荷时,电荷周围才出现电场这种特殊的物质,才存在电场强度
kQ
C.由E=2可知,在离点电荷很近,r接近于零时,电场强度接近无穷大
rD.电场强度是反映电场本身特性的物理量,与是否存在试探电荷无关 2. 下列关于电场的叙述中,正确的是(D)
A.点电荷产生的电场中,以点电荷为圆心,r为半径的球面上,各点的场强都相同
B.正电荷周围的场强一定比负电荷周围的场强大 C.取走电场中某点的试探电荷后,该点的场强为零
D.电荷在电场中某点所受电场力的方向与该点场强的方向不一定相同 解析:A.点电荷产生的电场中,以点电荷为圆心,r为半径的球面上,各点的场强大小都相等,方向不同,故场强不同,所以A错误;B.电场强度大小是由某点电荷所受电场力与其电荷量的比值来确定,而与所带的电性无关,故B错误;C.某点处的场强与试探电荷无关,只与场源电荷有关,故C错误;D.电场强度的方向为正电荷所受电场力的方向,也可以是负电荷在该点受力的反方向,所以