（新课标）河南省2015高考物理总复习讲义 第6章 第1讲 电场力的性质

（新课标）河南省2015高考物理总复习讲义 第6章 第1讲 电场力的性质内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 静电场考纲点击 备考指荷守恒点电荷电荷的场强势能、电势见电容器、电容器的电压、电荷量和电容的关系电荷、电场强度、电势、电势能、电场线、等势面、电容等概念量同种点电荷、等量异种点电荷，匀强电场等电场的电场线和等势面分布特点动学、牛顿运动定律、功能关系、能量守恒定律等知识结合起来的力、电综合题， 讲电场力的性质知识一物质的电结构及电荷守恒定律1物质的电结构构成物质的原子本身包括：带正电的质子和不带电的中子构成原子核，核外有带负电的电子，整个原子对外界较远位置表现为电中性2元电荷最小的电荷量，其值为 e0 19 电荷守恒定律(1)内容：电荷既不会创生，也不会消 2、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；在转移的过程中，电荷的总量保持不变(2)起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电(3)带电实质：物体带电的实质是得失电子(1)元电荷是自然界中带电量最小的电荷()(2)两形状大小相同的带电量分别为 q 2 的金属球，接触后电量平均分配，即q 2 .() 点电荷及库仑定律1点电荷是一种理想化的物理模型，当带电体本身的形状和大小对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷2库仑定律(1)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，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)公式：Fk 3、 ，其中比例系数 k 叫做静电力常量，k109 N)适用条件：真空中；点电荷库仑定律只适用于真空中的点电荷，当 r0 时，两带电体不能视为点电荷，库仑定律不再适用，但它们之间存在库仑力知识三电场电场强度及电场线1电场基本性质：对放入其中的电荷有电场力的作用2电场强度(1)定义式：E ，适用于任何电场，是矢量，单位：N/C 或 V/)点电荷的场强：E ，适用于计算真空中的点电荷产生的电场电场(3)方向：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向(4)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矢量和3电场线(1)特点电场线从正电荷或无限远处出发，终止 4、于无限远处或负电荷；电场线在电场中不相交；在同一电场里，电场线越密的地方场强越大；电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向；沿电场线方向电势逐渐降低；电场线和等势面在相交处相互垂直(2)几种典型电场的电场线光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 1 1(1)带电粒子的运动轨迹可能与电场线重合()(2)电场线的方向即为带电粒子的运动方向()1 (多选) 把两个相同的金属小球接触一下再分开一小段距离，发现两球间相互排斥，则这两个金属小球原来的带电情况可能是()A两球原来带有等量异种电荷B两球原来带有同种电荷C两球原来带有不等量异种电荷D两球中原来只有一个带电【解析】根据同种电荷相斥，异种电荷相吸， 5、两个相同的小球接触后电荷量平均分配规律可知，B、C、D 正确【答案】图 612，正点电荷 Q 形成的电场中，在某点 M 放入一电荷量为 q 的正电荷P，P 受到的库仑力为 F，下列表述正确的是()图 61 2AP、Q 之间相互吸引B若将 P 移走，则 M 点的电场强度为零C若将 P 移近 Q，则 P 所受库仑力减小D若将 P 的电荷量增大为 2q，则 P 所受库仑力增大为 2F【解析】同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，所以 A 错误；电场强度与检验电荷无关，所以 B 错误；由库仑定律，知距离减小，库仑力就会增大，所以 C 错误；由库仑定律知，电荷量增大 2 倍，则库仑力也增大 2 倍，所以 6、D 正确【答案】 1 3如图 61 3 所示，半径相同的两个金属小球 A、B 带有电荷量大小相等的电荷，相隔一定的距离，两球之间的相互排斥力大小为 F，今用第三个半径相同的不带电的金属小球 C 先后与 A、 B 两个球接触后移开，这时，A、B 两个球之间的相互作用力大小是 ()A. F B. 4C. F D. 4【解析】由于 A、B 间有排斥力，则 A、B 带同种电荷设电荷量都为 Q，则两球之间的相互吸引力为：Fk 即 F 球与 A 球接触后， A、C 两球的电荷量都为：q 1 球再与 B 球接触后，B、 C 两球的电荷量都为：Q 、B 两球之间的相互作用力的大小为F k ，故选项 C 正确案 7、】1 4(多选)(2012浙江高考 )用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为 0.5 圆环被吸引到笔套上，如图 614 所示对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是( )A摩擦使笔套带电B笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷C圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和【解析】笔套与头发摩擦后，能够吸引圆环，说明笔套上带了电荷，即摩擦使笔套带电，选项 A 正确；笔套靠近圆环时，由于静电感应，会使圆环上、下部感应出异号电荷，选项 B 正确； 8、圆环被吸引到笔套的过程中，是由于圆环所受静电力的合力大于圆环所受的重力，故选项 C 正确；笔套接触到圆环后，笔套上的部分电荷转移到圆环上，使圆环带上相同性质的电荷，选项 D 错误【答案】 1 5(2013新课标全国卷)如图 61 5，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球 a、b 和c 分别位于边长为 l 的正三角形的三个顶点上；a、b 带正电，电荷量均为 q，c 带负电整个系统置于方向水平的匀强电场中已知静电力常量为 匀强电场场强的大小为( )A. B. C. 3析】根据题意分析可知，小球 a、b 在小球 c 所在位置产生的电场的场强与匀强电场的场强等大反向，即 E2 0 ，B 项正确案】46对库 9、仑定律的理解和应用一、适用条件仅适用于真空中的两个点电荷间的相互作用虽然从数学角度讲由 r0 能得出 F的结论，但从物理学的角度分析，这一结论是错误的，因为 r0 时，两电荷已不能再看作点电荷了二、库仑力的大小计算计算库仑力可以直接运用公式，将电荷量的绝对值代入公式，根据同种电荷相斥，异种电荷相吸来判断作用力 F 是引力还是斥力；也可将电荷量带正、负号一起运算，根据结果的正负，来判断作用力是引力还是斥力三、综合应用库仑力参与的受力分析与我们在前面学习的三种基本性质的力的受力分析思路和方法相同，应用时要注意结合库仑力的特点进行受力分析两个电荷间的平衡问题可以应用共点力平衡的所有规律进行分析和讨论 10、库仑力作用下的动力学问题类型特征与牛顿运动定律中的题型相同1 个示范例 图 61 6如图 61 6 所示，两个质量均为 m 的完全相同的金属球壳 a 与 b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架上，两球心间的距离为 l，为球壳外半径 r 的 3倍若使它们带上等量异种电荷，使其所带电荷量的绝对值均为 Q，那么 a、b 两球之间的万有引力 库仑力 ( )光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 F 1G ，F 22 1G ，F 22 ，F 22 1G ，F 22析】虽然两球心间的距离 l 只有其外半径 r 的 3 倍，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看做质量集中于球心的质点，因 11、此，可以应用万有引力定律；而本题中由于 a、b 两球壳所带异种电荷相互吸引，使它们各自的电荷分布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分布比较密集，又因两球心间的距离 l 只有其外半径 r 的 3 倍，不满足 l 远大于 不能将两带电球壳看成点电荷，所以不能应用库仑定律，D 正确【答案】D1 个预测例 图 61 7如图 61 7 所示，悬挂在 O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球 缓慢移动另一带同种电荷的小球 到达悬点 O 的正下方并与 A 在同一水平线上，A 处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为 ，若两次实验中B 的电荷量分别为 分别为 30和 45，则 为( ) B3C 2 D33 3【审题指导】解答该题注意：(1)B 球 A 球带同种电荷相互排斥且 B 在 O 的正下方，与 A 在同一水平线上(2)对 A 球受力分析，利用平衡条件求解【解析】对 A 受力分析如图所示，由库仑定律得 Fk ；又 r ，F ，、l、q A、k 不变，则 2 ，故 C 正确5500 3【答案】)确定研究对象如果有几个物体相互作用时，要依据题意，适当选取“整体法”或“隔离法” (2)对研究对象进行受力分析，多了库仑力(F )列平衡方程(F 合 0 或 ，F y0) 考点二 47电场强度的计算与叠加一、场强公式个公式二、电场的叠加1电场叠加：多个电。