静电场练习题及答案.doc

静电场是物理学中一个基础而重要的概念，主要研究静止电荷产生的力和场的性质。本文件包含一系列关于静电场的练习题及其答案，旨在帮助学习者加深对静电场的理解。 1. 电荷守恒定律：这一定律表明，系统总电荷量在任何过程中都是恒定的，即电荷既不能被创造也不能被消灭，只能从一个地方转移到另一个地方。题目中提到的金属球A和B接触后如果互相排斥，说明它们可能带有等量的同种电荷（B选项），因为相同电荷会相互排斥。 2. 库仑定律：库仑定律描述了两个点电荷之间的相互作用力，力的大小与两个电荷的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比，同号电荷相互排斥，异号电荷相互吸引。题目中提到的库仑力F可以通过库仑定律来计算。 3. 电场和电场强度：电场是由电荷产生的力场，电场强度E是衡量电场力的强度，它在每一点都有确定的方向，即正电荷受到力的方向。电场线是一种可视化工具，用来描绘电场的分布。电场线越密集，表示电场强度越大。在题目中，电场线的特性（如是否闭合，方向，强度等）被用于解决问题。 4. 电场线的性质：电场线的方向表示正电荷受力的方向，但并非电荷的运动方向，电荷的运动轨迹取决于初速度和电场的性质。电场线不会在静电场中闭合，且电场线的疏密代表电场强度的大小。题目中通过电场线的分布来判断不同点的场强。 5. 等量异种点电荷连线中点的场强：根据库仑定律和电场强度的叠加原理，两个等量异种点电荷在它们连线的中点会产生一个零电场，因为来自两个电荷的场强大小相等，方向相反。 6. 电荷在电场中的运动：一个正电荷在电场力作用下，如果从M点向N点加速且加速度增大，表明电场强度在增加，这可能发生在电场线逐渐变密的区域，如图2所示的D选项。 7. 平衡的点电荷系统：在题目中，三个点电荷A、B、C处于平衡状态，意味着它们之间的作用力达到平衡，但仅凭平衡条件无法确定电荷的性质或电量大小，只能确定它们之间的相对关系。 练习题的填空部分涉及了电场力的大小和方向比较，如在图5中负电荷在A点受到的电场力较大，方向指向电场线的反方向。另外，关于x轴上的两个点电荷问题，存在一个点使两个场强相等，可能存在一个合场强为零的点，而另一个点的合场强为2E2。 计算题则需要应用库仑定律和电场强度的合成法则来求解外电场的场强以及电场中点的场强，例如图8中的问题，需要通过电荷间的相互作用和外电场的作用力平衡来计算。 这份练习题覆盖了静电学的基础知识点，包括电荷守恒、库仑定律、电场强度、电场线的性质以及电荷在电场中的运动，有助于学习者巩固理论知识并提高解决实际问题的能力。