习题课 电场力的性质
1.电场力公式
(1)F=Eq(适用于一切电场)
(2)F=k(适用于真空中两点电荷)
2.电场强度的计算公式
(1)E=(场强的定义式,适用于一切电场)
(2)E=k(点电荷的场强公式,只适用于点电荷的电场)
3.电场线
(1)电场线的特点
①电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷;
②电场线在电场中不相交;
③电场强度大的地方电场线较密,电场强度小的地方电场线较疏.
(2)电场线描述电场
①电场线的疏密描述电场的强弱;
②电场线的切线方向即是该点场强的方向.
等量电荷电场的分析
(2018·华南师大附中高二检测)如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过,电子重力不计,则电子除受电场力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况是( )
A.先变大后变小,方向水平向左
B.先变大后变小,方向水平向右
C.先变小后变大,方向水平向左
D.先变小后变大,方向水平向右
[解析] 等量异种电荷电场线分布如图甲所示,由图中电场线的分布可以看出,从A点到O点,电场线由疏到密;从O点到B点,电场线由密到疏,所以沿点A、O、B,电场强度应先由小变大,再由大变小,方向为水平向右.由于电子做匀速直线运动,所受合外力必为零,故另一个力应与电子所受电场力大小相等、方向相反,电子受到电场力方向水平向左,且沿点A、O、B运动的过程中,电场力由小变大,再由大变小,故另一个力的方向应水平向右,其大小应先变大后变小,如图乙所示,故选B.
[答案] B
两个等量点电荷的叠加电场的特点
(1)等量同号点电荷的电场
①两点电荷连线上,中点处场强为零,向两侧场强逐渐增大.
②两点电荷连线的中垂线上由中点到无限远,场强先变大后变小.
(2)等量异号点电荷的电场
①两点电荷连线上,沿电场线方向场强先变小再变大,中点处场强最小.
②两点电荷连线的中垂线上电场强度方向都相同,总与中垂线垂直且指向负点电荷一侧.沿中垂线从中点到无限远处,场强一直减小,中点处场强最大.
【题组突破】
1.(多选)如图所示,A、B为两个固定的等量正点电荷,在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正点电荷C,现给电荷C一个垂直于连线的初速度v0,若不计电荷C所受的重力,则关于电荷C运动过程中的速度和加速度情况,下列说法正确的是( )
A.加速度始终增大
B.加速度先增大后减小
C.速度始终增大,最后趋于无穷大
D.速度始终增大,最后趋于某一有限值
解析:选BD.由电场的叠加原理,AB中垂线上由C向上场强为先增大后减小,故电荷C所受电场力向上先增大后减小,所以C的加速度先增大后减小,但速度始终增大,且有一有限值,可知B、D正确.