高考物理一轮复习 7.1电场力的性质

1、第七章静电场,明考情 高效备考,想一想】 如图所示，在带电荷量为Q的带电体C右侧有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上 (1)若先将C移走，再把A、B分开，则A、B分别带什么电？ (2)若先将A、B分开，再移走C，则A、B分别带什么电？这一过程中电荷总量如何变化？ 提示：(1)不带电不带电(2)带负电带正电不变,第1单元电场力的性质,基础探究,点电荷电荷守恒定律,填一填】 1元电荷、点电荷 (1)元电荷：e1.61019 C，所有带电体的电荷量都是元电荷的 ，其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同电子的电荷量q1.61019 C. (2)点电荷：代表带电体的有一定电荷量的点，忽略带电体

2、的大小和形状的理想化模型 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，在转移过程中，电荷的 (2)起电方法： 、 、 (3)带电实质：物体带电的实质是,整数倍,总量保持不变,摩擦起电,感应起电,接触起电,得失电子,4)电荷的分配原则：两个形状、大小相同的导体，接触后再分开，二者带 电荷；若两导体原来带异种电荷，则电荷先 ，余下的电荷再,相同,中和,平分,库仑定律,填一填】 1内容： 中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成 ，与它们的距离的二次方成 ，作用力的方向在它们的连线上这个规律叫做库仑定律

3、3适用条件： 中的 (1)在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，可以直接应用公式 (2)当两个带电体的间距远大于本身的大小时，可以把带电体看成点电荷 4库仑力的方向：由相互作用的两个带电体决定，且同种电荷相互 ，为；异种电荷相互，为,真空,正比,反比,真空,点电荷,排斥,斥力,吸引,引力,想一想】 在真空中O点放一个点电荷Q1.0109 C，直线MN通过O点，OM的距离r30 cm，M点放一个点电荷q1.01010 C，如图所示则M点的场强有多大？方向怎样？拿走q后M点的场强如何变化？M、N两点的场强哪点大,电场强度,想一想】 图中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条电场线

4、上有A、B两点，那么A、B两点的场强方向和大小是否相同？ 提示：A、B两点的场强方向相同，都沿着电场线向右，由于题中仅画出一条电场线，无法确定A、B附近电场线的分布情况，故无法确定A、B两点的场强大小,电场线,填一填】 1定义 为了形象地描述电场中各点场强的强弱及方向，在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的 都跟该点的场强方向一致，曲线的疏密表示电场的强弱,切线方向,2特点 (1)电场线从正电荷或无限远处出发，终止于无限远处或负电荷； (2)电场线在电场中 3应用 (1)在同一电场里，电场线越密的地方场强越大； (2)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向； (3)沿电场线方向 ； (4)电场

5、线和等势面在相交处互相垂直,不相交,电势逐渐降低,4几种典型电场的电场线,基础自测 1把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间互相排斥，则A、B两球原来的带电情况不可能是() A带等量异种电荷B带等量同种电荷 C带不等量异种电荷 D一个带电，另一个不带电 解析：两球接触后所带总电荷量等于原来各自带电荷量的代数和，每个球所带电荷量为总电荷量的一半因此只要两球原来不带等量异种电荷，则总电荷量不为零，分开后两球就带同种电荷，有相互作用的斥力 答案：A,解析：电场中某点场强的大小由电场本身决定，与试探电荷的受力情况及电荷性质无关，故A、D错误，C正确；而电场强度的方向与正电荷

6、受静电力方向相同，与负电荷所受静电力方向相反，B错误 答案：C,3以下关于电场和电场线的说法中正确的是() A电场、电场线都是客观存在的物质，因此电场线不仅能在空间相交，也能相切 B在电场中，凡是电场线通过的点，场强不为零，不画电场线区域内的点场强为零 C同一试探电荷在电场线密集的地方所受静电力小 D电场线是人们假想的，用以形象表示电场的强弱和方向，客观上并不存在 解析：电场线是假想的，不是物质，在空间不相交，不相切，不画电场线区域内的点场强不一定为零 答案：D,答案：C,互动探究】 1应用库仑定律时应注意什么问题？ 2同一直线上三个自由点电荷平衡时，它们的电量、电性、位置有什么关系？ 【核心

7、突破】 1库仑定律与平衡问题联系比较密切，对于这部分内容，需要注意以下几点： (1)明确库仑定律的适用条件； (2)知道完全相同的带电小球接触时电荷量的分配规律； (3)进行受力分析，灵活应用平衡条件,库仑力作用下的平衡问题,2三个自由点电荷的平衡问题： (1)条件：两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为零，或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反 (2)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 【典例1】真空中有两个完全相同的金属小球，A球带qA6.41016 C的

8、正电荷，B球带qB3.21016 C的负电荷，均可视为点电荷求： (1)当它们相距为0.5 m时，A、B间的库仑力为多大？ (2)若将两球接触后再分别放回原处，A、B间的库仑力又为多大,思路点拨本题考查库仑定律的应用注意两球所带电荷的分布情况，及两球接触后电荷的重新分配,答案(1)7.371021 N(2)9.221022 N,1三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F

9、，方向不变由此可知() An3Bn4 Cn5 Dn6,答案：D,互动探究】 1计算电场强度的公式有哪几个？这几个公式有什么区别？ 2如何计算电场强度，遵循什么法则？ 【核心突破】1.三个场强公式的比较,电场强度的计算与叠加,2.电场的叠加 (1)叠加原理：多个电荷在空间某处产生的电场为各电荷在该处所产生的电场场强的矢量和 (2)计算法则：平行四边形定则,温馨提示电场强度是静电学中重要的物理量，也是高考考查重点，三个公式有不同的意义及使用范围，应用时应根据具体问题选用相应的公式 【典例2】如图所示，分别在A、B两点放置点电荷Q121014 C和Q221014 C在AB的垂直平分线上有一点C，且A

10、BACBC6102 m. (1)试求C点的电场强度 (2)如果将一个电子放置在C点，它所受的库仑力的大小和方向如何？ 思路点拨先求出A、B电荷在C点分别产生的电场强度，二者的合电场强度即为C点的电场强度,答案(1)0.05 N/C方向平行于AB向右 (2)8.01021 N方向平行于AB向左,2如图所示，电量为q和q的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有() A体中心、各面中心和各边中点 B体中心和各边中点 C各面中心和各边中点 D体中心和各面中心 答案：D,互动探究】 1孤立点电荷、等量异种或同种点电荷的电场是怎样分布的？ 2电场线就是运动轨迹吗？二者满足什么条件时重合

11、？ 【核心突破】 1孤立点电荷的电场 (1)正(负)点电荷的电场线呈空间球对称分布指向外(内) (2)离点电荷越近，电场线越密(场强越大)； (3)以点电荷为球心作一球面，则电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小相等，但方向不同 2两种等量点电荷的电场比较,对电场线的理解及应用,3.电场线与带电粒子在电场中运动轨迹的关系 一般情况下带电粒子在电场中的运动轨迹不会与电场线重合，只有同时满足以下三个条件时，两者才会重合： (1)电场线为直线； (2)电荷初速度为零，或速度方向与电场线平行； (3)电荷仅受静电力或所受其他力合力的方向与电场线平行,典例3】(2014年池州模拟)如图所示，图中实线是

12、一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受静电力作用，下列说法不正确的是() A带电粒子所带电荷的正、负 B带电粒子在a、b两点的受力方向 C带电粒子在a、b两点的加速度何处较大 D带电粒子在a、b两点的速度何处较大 思路点拨解答本题应把握以下三点： (1)注意电场线的疏密，但方向未知； (2)仅受静电力作用； (3)粒子运动轨迹一定向静电力方向偏，静电力做正功,自主解答静电力一定指向粒子运动轨迹的凹侧，即静电力的方向沿电场线指向左侧，但因不知电场的方向，故无法确定粒子的电性，B正确、A错误；a处电场线较密

13、，故粒子在a处的加速度较大，C正确；因粒子由a到b的过程中，静电力做负功，故粒子在a处的速度较大，D正确 答案A,3如图所示为两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称则下列说法中正确的是() A这两点电荷一定是等量异种电荷 B这两点电荷一定是等量同种电荷 CD、C两点的电场强度一定相等 DC点的电场强度比D点的电场强度小 解析：由电场线分布的特征可知，产生电场的电荷一定是等量异种电荷，A正确，B不正确；D、C两点电场线的密度不同，D、C两点的电场强度不同，C不正确；C点电场线的密

14、度大，电场强度大，D不正确 答案：A,带电体在电场中的平衡和运动问题,方法概述 带电体在电场中除了受到静电力外，还会受到其他的多个力，带电体在这几个力的作用下可能静止、匀速或者变速运动，实际的运动情况要根据受力情况和初始情况进行判断在分析这类问题时，静电力和其他力的“地位”相同，没什么特殊之处，物体的运动遵循相关动力学规律 问题类型 1带电体保持静止：F合0. 2带电体做直线运动 (1)匀速直线运动，F合0. (2)变速直线运动：F合0，且F合一定与运动方向共线 3带电体做曲线运动：F合0，且F合总指向曲线凹的一侧 4带电体做加速运动：F合与v夹角为，090； 带电体减速运动：90180. 5带电体做匀变速运动：F合恒量,解决思路,典例】如图所示，质量均为m的三个带电小球A、B、C放置