第1节 电场的力的性质
考点一 电荷守恒定律和库仑定律
对应学生用书p123
1.电荷及电荷守恒定律
(1)元电荷:是自然界中带电荷量最小的电荷,任何带电体的电荷量都是元电荷的__整数倍__,元电荷等于质子或电子所带的电荷量的大小,即e=__1.60×10-19__C.
(2)点电荷:带一定电荷量并忽略带电体的__大小__和__形状__的一种理想化模型.
(3)电荷守恒定律
电荷既不能创生,也不能消灭,只能从一个物体__转移__到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持__不变__.这个结论叫做电荷守恒定律.
(4)物体带电的方式和实质
①带电方式:__摩擦起电__、__接触带电__和感应起电.
②带电实质:物体带电的实质是电荷的__转移__.
2.库仑定律
(1)内容:在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的__电荷量的乘积__成正比,跟它们的__距离的二次方__成反比,作用力的方向在它们的连线上.
(2)表达式:F=k,式中k表示静电力常量,k=__9.0×109__N·m2/C2__.
(3)适用条件:__真空__中的__点电荷__.
【理解巩固1】 真空中两个相同的带等量异种电荷的小球A和B,分别固定在两处,两球间静电力为F1.用不带电的相同小球C先和A接触,再与B接触,然后移去C,则A、B间的静电力变为( )
A. B. C. D.
[解析] 设A,B两球带电荷量分别为Q、-Q,相距为r,则它们之间的库仑力F1=,且为引力.
用球C接触球A后,A、C球带电荷量均为(平均分配),再用球C接触球B时,B、C球带电荷量均为-(先中和,后平均分配),移去C球时,A、B间库仑力为F′=k=k=F1,为引力.选项C正确.
[答案] C
【理解巩固2】 (多选)如图所示,a、b是两个带有同种电荷的小球,现用两根绝缘细线将它们悬挂于真空中同一点.已知两球静止时,它们离水平地面的
高度相等,线与竖直方向的夹角分别为α、β,且α<β.现有以下判断,其中正确的是( )
A.a球的质量一定大于b球的质量
B.a球的电荷量一定大于b球的电荷量
C.若同时剪断细线,则a、b两球构成的系统在下落过程中机械能守恒
D.若同时剪断细线,则a、b两球在相同时刻相对地面的高度相同
[解析] a、b间静电力为F,对a:F=magtan α,对b:F=mbgtan β,α<β,∴ma>mb,A对;电荷量大小无法判断,B错;同时剪断细线,下落过程有静电力做功,机械能增大,C错;在竖直方向上的加速度都为g,D对.
[答案] AD