自主招生辅导 电场
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专题五电场强化训练
一、库仑定律
1、(2010清华五校)如图所示,用等长绝缘线分别悬挂两个质量、电量都相同的带电小球A和B,两线上端固定于O点,B球固定在O点正下方。当A球静止时,两悬线夹角为θ.能保持夹角θ不变的方法是()A.同时使两悬线长度减半B.同时使A球的质量和电量都减半C.同时使两球的质量和电量都减半D.同时使两悬线长度和两球的电量都减半
例2、(20分(2013年华约自主招生“顿牟缀芥”是两干多年前我国古人对摩擦起电现象的观察记录,“顿牟缀芥”是指经摩擦后的带电琥珀能吸起小物体。我们可以将其简化为下述模型分析探究。
在某处固定一个电荷量为Q的点电荷,在其正下方h处有一个原子。在点电荷产生的电场(场强为E作用下,原子的负电荷中心与正电荷中心会分开很小的距离l,形成电偶极子。描述电偶极子特征的物理量称为电偶极矩p,p=ql,这里q为原子核的电荷。实验显示,p=αE,α为原子的极化系数,是与原子本身特性有关的物理量,反映原子被极化的难易程度。被极化的原子与点电荷之间产生作用力F。在一定条件下,原子会被点电荷“缀”上去。(1判断F是吸引力还是排斥力?简要说明理由;
(2若固定点电荷的电荷量增加一倍,力F如何变化?
(3若原子与点电荷间的距离减小为原来的一半,力F如何变化?>>>>
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例3、(1)电荷不能自由移动的半圆环,半径为R1,均匀带电,带电量为Q1。圆心处有一点电荷,带电量为q1。试计算半圆环受到圆心处电荷q1的作用力。
(2)电荷不能自由移动的半球面,半径为R2,均匀带电,带电量为Q2。球心处有一点电荷,带电量为q2。试计算半球面受到球心处电荷q2的作用力。
二、电场强度
1、电通量
2、高斯定理
3、利用高斯定理求几种常见带电体的场强
①无限长均匀带电直线的电场
②无限大均匀带电平面的电场
③均匀带电球壳的场强
④球对称分布的带电球体的场强
例4、正方体八个顶点上各有一电荷为q的点电荷,求它们在上面中心O形成的合场强大小和方向。
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例5、如图所示,在-d≤x≤d的空间区域内(