（鲁京津琼）2020版高考物理总复习第七章静电场第1讲电场的力的性质课件.pptx

高考导航,第1讲 电场的力的性质,知识排查,点电荷、电荷守恒定律,1.点电荷 有一定的电荷量，忽略形状和_的一种理想化模型。 2.电荷守恒定律 (1)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体_到另一个物体，或者从物体的一部分_到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持_。 (2)起电方式：_、_、感应起电。 (3)带电实质：物体带电的实质是_。,大小,转移,转移,不变,摩擦起电,接触起电,得失电子,库仑定律,1.内容：_中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的_ 成正比，与它们的距离的_成反比。作用力的方向在它们的连线上。 2.表达式：F _ ，式中k_ Nm2/C2，叫静电力常量。 3.适用条件：(1)_ 中；(2)_。,真空,9.0109,电荷量的乘积,二次方,点电荷,电场强度、点电荷的场强,1.定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的_。 2.定义式：E _ 。单位：N/C或V/m 3.点电荷的电场强度：真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度：E_。 4.方向：规定_在电场中某点所受_的方向为该点的电场强度方向。 5.电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的_和，遵从_定则。,比值,正电荷,电场力,矢量,平行四边形,电场线,1.定义：为了形象地描述电场中各点电场强度的_及_，在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的_都跟该点的电场强度方向一致，曲线的_表示电场的强弱。,强弱,方向,切线方向,疏密,正电荷,相交,场强,场强方向,降低,垂直,小题速练,1.思考判断,答案 (1) (2) (3) (4) (5),答案 AD,2.(多选)下列关于电场强度的叙述正确的是( ) A.电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力 B.电场中某点的场强与该点试探电荷所受的电场力成正比 C.电场中某点的场强方向就是试探电荷在该点所受电场力的方向 D.电场中某点的场强与该点有无试探电荷无关,3.下列关于电场的叙述中正确的是( ) A.以点电荷为圆心，r为半径的球面上，各点的场强都相等 B.正电荷周围的场强一定比负电荷周围的场强大 C.取走电场中某点的试探电荷后，该点的场强为零 D.电荷在电场中某点所受电场力的方向与该点电场的方向不一定相同 解析 电场强度是矢量，以点电荷为圆心，r为半径的球面上场强大小相等、方向不同，选项A错误；场强的大小与电荷正、负无关，选项B错误；取走试探电荷，该点的场强不变，选项C错误；只有正电荷所受电场力的方向与该点电场的方向相同，选项D正确。 答案 D,A.大小不变 B.方向不变 C.逐渐减小 D.逐渐增大,4.如图1所示，实线为等量异种点电荷周围的电场线，虚线为以一点电荷为中心的圆，M点是两点电荷连线的中点，若将一正试探点电荷从虚线上N点移动到M点，则电荷所受电场力( ),图1,解析 由电场线的分布情况可知，N点电场线比M点电场线疏，则N点电场强度比M点电场强度小，由电场力公式FqE可知正点电荷从虚线上N点移动到M点的过程中，电场力逐渐增大，电场力方向与所在点的电场线的切线方向一致，所以一直在变化，故选项D正确。 答案 D,库仑定律的理解及应用,1.对于两个相同的带电金属球，要考虑表面电荷的重新分布，如图2所示。,图2,库仑力作用下平衡问题的分析方法与纯力学平衡问题的分析方法是相同的，只是在原来受力的基础上多了电场力。具体步骤如下：,2.解决库仑力作用下平衡问题的方法步骤,3.一个结论 完全相同的两带电金属球接触后再分离带有完全相同的电荷量。,【例1】 (2018全国卷，16)如图3，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab5 cm，bc3 cm，ca4 cm。小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则( ),图3,答案 D,1.(2019天津静海一中调研)使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上3Q和5Q的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它们之间库仑力的大小为F1。现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a的两点，它们之间库仑力的大小为F2。则F1与F2之比为( ) A.21 B.601 C.161 D.154,答案 B,A.A、B间的库仑力为mgcot B.A、B间的库仑力为mgsin C.将悬点移到P2，平衡时B低于A D.将悬点移到P2，平衡时A、B仍在同一高度,2.(2018上海奉贤二模)如图4所示，探究电荷间相互作用力的示意图，图中金属球A带正电，置于绝缘支架上，带电小球B悬于绝缘丝线的下端，质量为m。当悬在P1点，B球静止时，两带电小球刚好在同一高度，此时绝缘丝线与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，则( ),图4,解析 当B球处于平衡状态时，刚好与A球在同一水平面上，其受力如图所示，A、B带同种电荷；由力的平行四边形定则可得F库mgtan ，选项A、B错误；若把悬点移到P2，由库仑定律可知，距离越远，A、B间库仑力越小，B球越低，选项C正确，D错误。,答案 C,图5,3.如图5所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B，A带电Q，B带电9Q。现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，则C的带电性质及位置应为( ),A.正，B的右边0.4 m处 B.正，B的左边0.2 m处 C.负，A的左边0.2 m处 D.负，A的右边0.2 m处,三个孤立共线点电荷的平衡规律,“三点共线”三个点电荷分布在同一条直线上；“两同夹异”正、负电荷相互间隔；“两大夹小”中间电荷的电荷量最小；“近小远大”中间电荷靠近电荷量较小的电荷。,对电场强度的理解与计算,1.电场强度的性质,2.电场强度的三个计算公式,图6,【例2】 如图6甲所示，真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2 m和0.7 m。在A点放一个带正电的试探电荷，在B点放一个带负电的试探电荷，A、B两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同，电场力的大小F跟试探电荷所带电荷量q的关系分别如图乙中直线a、b所示。下列说法正确的是( ),A.B点的电场强度的大小为0.25 N/C B.A点的电场强度的方向沿x轴负方向 C.点电荷Q是正电荷 D.点电荷Q的位置坐标为0.3 m,答案 D,1.(多选)真空中两点电荷q1、q2分别位于直角三角形的顶点C和顶点B上，D为斜边AB的中点，ABC30，如图7所示。已知A点电场强度的方向垂直AB向下，则下列说法正确的是( ),图7,A.q1带正电，q2带负电 B.D点电势高于A点电势 C.q1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的一半 D.q1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的二倍,答案 AC,图8,2.(2019武汉调研)如图8所示，以O点为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f。等量正、负点电荷分别放置在a、d两点时，在圆心O产生的电场强度大小为E。现仅将放于a点的正点电荷改放于其他等分点上，使O点的电场强度改变，则下列判断正确的是( ),答案 C,电场线的理解和应用,1.电场线的应用,2.两种等量点电荷的电场,A.a一定带正电，b一定带负电 B.a的速度将减小，b的速度将增加 C.a的加速度将减小，b的加速度将增大 D.两个粒子的动能一个增加一个减小,【例3】 (2019福建三明模拟)如图9所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则( ),图9,答案 C,解析 根据两粒子的偏转方向，可知两粒子带异种电荷，但无法确定其具体电性，选项A错误；由粒子受力方向与速度方向的关系，可判断电场力对两粒子均做正功，两粒子的速度、动能均增大，选项B、D错误；从两粒子的运动轨迹判断，a粒子经过的电场的电场线逐渐变得稀疏，b粒子经过的电场的电场线逐渐变密，说明a的加速度减小，b的加速度增大，选项C正确。,图10,1.等量的异种点电荷，如图10所示是真空中两点电荷的周围的电场分布情况。图中O点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，OMON。下列说法正确的是( ),A.同一电荷在O、M、N三点所受的电场力相同 B.同一电荷在O、M、N三点的电场力方向相同 C.O、M、N三点的电场强度大小关系是EMENEO D.把另一自由电荷从M点静止释放，将沿MON做往复运动,解析 O、M、N三点的电场强度方向相同，但大小不同，O点场强最大，EMENEO，同一电荷在三点所受的电场力大小不同，方向相同，故选项A、C错误，B正确；把另一电荷从M点静止释放，由于受到水平的电场力作用不会沿MON做往复运动，故选项D错误。,答案 B,2.(2019山东潍坊质检)如图11所示，A、B为两个等量的正点电荷，在其连线中垂线上的P点放一个负点电荷q(不计重力)，由静止释放后，下列说法中正确的是( ),图11,A.点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大 B.点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大 C.点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值 D.点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零,答案 C,解析 在两电荷连线中垂线上电场强度方向OP，负点电荷q从P点到O点运动的过程中，电场力方向PO，速度越来越大。但电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断，选项A、B错误；越过O点后，负电荷q做减速运动，则点电荷运动到O点时速度最大，电场力为零，加速度为零，选项C正确；根据电场线的对称性可知，越过O点后，负电荷q做减速运动，加速度的变化情况无法判断，选项D错误。,将有缺口的带电圆环补全为圆环，或将半球面补全为完整的球面。,科学思维系列特殊电场中求解电场强度的四种方法,图12,答案 C,可将带电圆环、带电平面等分成许多微元电荷，每个微元电荷可看成点电荷，再利用公式和场强叠加原理求出合场强。,【例2】 如图13所示，均匀带电圆环所带电荷量为Q，半径为R，圆心为O，P为垂直于圆环平面中心轴上的一点，OPL，试求P点的场强。,图13,【例3】 如图14所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点有一电荷量为q(q0)的固定点电荷。已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)( ),利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性的特点，可以使复杂电场的叠加计算大为简化。,图14,答案 B,【例4】 MN为足够大的不带电的金属板，在其右侧距离为d的位置放一个电荷量为q的点电荷O，金属板右侧空间的电场分布如图15甲所示，P是金属板表面上与点电荷O距离为r的一点。几位同学想求出P点的电场强度大小，但