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1、,2 電場的力的性質(zhì),,第六章,靜電場,1.用疊加原理求電場強度和電場力,如圖625所示，兩等量異號的點電荷相距為2a.M與兩點電荷共線，N位于兩點電荷連線的中垂線上，兩點電荷連線中點到M和N的距離都為L，且La.略去(a/L)n(n2)項的貢獻，則兩點電荷的合電場在M和N點的強度() A大小之比為2，方向相反 B大小之比為1，方向相反 C大小均與a成正比，方向相同 D大小均與L的平方成反比， 方向相互垂直,圖625,,點評： 在求解兩個電荷在空間某點產(chǎn)生的電場的場強時，首先求出各個電荷在該點產(chǎn)生的場強，然后利用矢量合成法求該點的合場強,如圖6-2-6所示，A、B、C為一直角三角形的三個頂點
2、，其中B=30，現(xiàn)在A、B兩點放置兩點電荷qA、qB，測得C點場強方向與AB平行，則qA帶 電， _____.,圖6-2-6,矢量合成如圖，設AC長為x，由圖可知： 代入得 由圖可知，qA帶負電，qB帶正電.,2.求帶電體產(chǎn)生的場強 如圖6-2-7所示，均勻帶電圓環(huán)所帶電荷量為Q，半徑為R，圓心為O，P為垂直于圓環(huán)平面的對稱軸上的一點，OP=L，求P點的場強.,圖6-2-7,設想將圓環(huán)等分為n小段，當n時，每一小段都可以看做點電荷，其所帶電荷量為 由點電荷場強公式可求得每一點電荷在P處的場強為,由對稱性可知，各小段帶電環(huán)在P處的場強EP在垂直于OP軸方向的分量EPy相互抵消，而E
3、P的軸向分量EPx之和即為帶電環(huán)在P處的場強 EP=nEPx=nEPcos,點評：中學階段絕大多數(shù)情況下只討論點電荷在真空中的電場分布情況，故直接用E=k 求電場強度本題亦可等效于求n個點電荷在P處在水平方向的場強,3靜電場中的綜合問題 在場強為E的勻強電場中，取O點為圓心，r為半徑作一圓周，在O點固定一電荷量為+Q的點電荷，a、b、c、d為相互垂直的兩條直線和圓周的交點.當把一檢驗電荷+q放在d點時恰好平衡，如圖6-2-8所示. （1）勻強電場場強E的大 小、方向如何？ （2）檢驗電荷+q放在點 c時，受力Fc的大小、方 向如何？,圖6-2-8,由題意知，檢驗電荷是處在勻強電場和點電荷
4、+Q產(chǎn)生的電場所組成的疊加場中.因此要求檢驗電荷在電場中某點所受的電場力，首先應確定該點的合場強，要確定合場強，就需要求勻強電場的場強.而題目已經(jīng)告訴當檢驗電荷處在d點時恰好平衡，這恰恰是兩電場共同 作用的結(jié)果，據(jù)此則問題可解.,（1）由題意可知： F2=qE 由F1=F2，所以 勻強電場方向沿db方向. （2）檢驗電荷放在c點： 所以 方向與ac方向成45角.,點評：由于定義式E=F/q是適用于任何電場的(只要放入的電荷q不影響原電場的分布)，所以都可用測得的放入電場中某點的電荷q受到的電場力F，與放入電荷電量q之比求出該點的電場強度已知某點的幾個分場強
5、求合場強，或已知合場強求某一分場強，則用矢量疊加法求得E.,在水平向右的勻強電場中，有一質(zhì)量為m、帶正電的小球，用長為l的絕緣細線懸掛于O點，當小球靜止時細線與豎直方向夾角為，如圖6-2-9所示.現(xiàn)給小球一個沖量，使小球恰能在豎直平面內(nèi)做圓周運動.試問： （1）小球做圓周運動的 過程中，在哪一位置速度最 小?速度最小值多大? （2）小球受到的沖量是 多大?,圖6-2-9,（1）小球所受重力和電場力的合力F=mg/cos，如圖所示，方向斜向右下方，且與豎直方向成角，將合力等效成一個合場力，其強度g效=g/cos，與重力場等效，可知A點小球速度最小，如圖所示，且在A點拉力為零， 則等效重力提
6、 供向心力即,（2）設小球受到?jīng)_量后在B點的速度為vB，根據(jù)能量守恒定律有 根據(jù)動量定理，小球所受的沖量大小為,易錯題：點電荷A和B，分別帶正電和負電，電量分別為4Q和Q，在AB連線上，如圖6210，電場強度為零的地方在() AA和B之間 BA右側(cè) CB左側(cè) DA的右側(cè)及B的左側(cè),圖6210,錯解：D 錯解分析：認為在A的右側(cè)和B的左側(cè)，由電荷產(chǎn)生的電場方向總相反，因而都有可能抵消，選D. 正解：因為A帶正電，B帶負電，所以只有A右側(cè)和B左側(cè)電場強度方向相反因為QAQB，所以只有B左側(cè)，才有可能EA與EB等量反向，因而才可能有EA和EB矢量和為零的情況，選C.,點評：A、B間EA和EB方向都向左，不可能抵消錯解認為在A的右側(cè)和B的左側(cè)，由兩電荷產(chǎn)生的電場方向總相反，因而都有可能抵消，卻沒注意到A的右側(cè)EA總大于EB，根本無法抵消,
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