【知识点详解】
1. **点电荷的电场强度公式**:题目中提到的电场强度公式 E=k,这是库仑定律的一部分,其中E代表电场强度,k是静电常量,Q是点电荷的电量,r是观察点到点电荷的距离。通过这个公式我们可以计算出任意点的电场强度,题目中的问题就是利用这个公式进行求解的。
2. **控制变量法**:在研究电荷间相互作用力的影响因素时,采用了控制变量法,这是一种科学实验中常用的方法,通过改变一个变量而保持其他变量不变,来观察单一变量的变化如何影响结果。例如,保持 Q、q 不变,改变 d,可以研究电荷间作用力与距离的关系。
3. **库仑定律**:题目中的第2题和第6题涉及到库仑定律,即F=k,其中F是两个点电荷之间的力,k是静电常量,Q1和Q2分别是两个点电荷的电量,d是它们之间的距离。这定律说明了电荷间的力与它们的电量乘积成正比,与它们之间的距离平方成反比。
4. **力的平衡与动态分析**:第3题中描述了一个力学平衡的问题,带异种电荷的小球在箱子内静止,当剪断连接一个小球的细线后,分析了地面受到压力的变化。这个问题涉及到力的合成与分解,以及动态情况下力的平衡条件。
5. **电场线的理解**:第5题通过电场线来理解电荷在电场中的运动,负电荷从静止开始沿电场线运动,说明电场力的方向指向电场线的增密方向。电场线的分布和电荷的运动轨迹揭示了电场的性质。
6. **电场力与电荷量的关系**:第6题中的图像描述了电场力与检验电荷的关系,通过图像的斜率可以得到电场强度,斜率越大,电场强度越大。这说明了在同一电场中,电荷受到的电场力与其电量成正比。
7. **对称性分析**:第4题利用了对称性原理来分析圆心O处的电场强度,通过假设改变电荷符号来确定电场强度的方向和大小,这展示了在处理复杂电场问题时的巧妙方法。
这些知识点涵盖了高中物理中的基础电学概念,包括点电荷的电场强度计算、库仑定律的应用、控制变量法在实验中的运用、力的平衡分析、电场线的理解以及电场力与电荷量的关系等。这些都是高考物理复习的重要内容,对于理解和解决电学问题至关重要。