电场库伦定律电场强度学生版

1、电场第1讲库仑定律电场强度考纲内容能力要求考向定位1 .电荷守恒定律2 .库仑定律3 .电场强度4 .电场线1 .知道两种电荷，元电荷及其带电量，理解摩擦起电、感应起电、接触带电的实质.2 .理解点电荷这一理想化模型，掌握库仑定律.3 .理解电场强度的定义式及其物理意义.4 .知道几种典型的电场线的分布，知道电场线的特点.近几年高考对库仑定律、电荷守恒、 电场强度、电场线等考点的考查， 特 别是电场强度的理解.通常是以选择 题的形式出现，难度虽不很大，但对 概念的理解要求很高.2.考点整合考点一电荷守恒定律1 .电荷守恒定律是指电荷既不能 ,也不能 ,只能从一个物体 到另一个物体，或 者从物体

2、的一部分 到另一部分，在转移的过程中电荷的总量 .2 .各种起电方法都是把正负电荷 ,而不是创造电荷，中和是等量异种电荷相互抵消，而不是电荷 被消灭.3 .电荷的分配原则是：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，则电荷中和后，余下的电荷再 .特别提醒:使物体带电的方式有三种：摩擦起电、感应起电、接触带电，而这三种起电方式一的实质都是相同的，都是电荷的转移或者重新分布，电荷的总量是保持不变的【例1】如图所示，带电小球 A靠近不带电的绝缘绝缘金属导体，由于静电感应，导体C端出现了负电荷电；用手接触一下导体的中部，导体将带 可知带电小球 A带 电；用手接触一下

3、导体的 B端，导体将带【方法技巧】摩擦起电、感应起电、接触带电的实质都是电子的转移，正电荷是不能移动的考点二库仑定律1 .定律内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成,跟它们的距离的二次方成 ,作用力的方向在它们的连线上.电荷间这种相互作用的电力叫做静电力或库仑力2 .库仑定律的表达式 库仑力F,可以是引力，也可以是斥力，由电荷的电性决定.k称静电力常量，k=9.0X 109 N - m2/C2.3.库仑定律的适用条件: ,空气中也可以近似使用.电荷间的作用力遵守牛顿第三定律，即无论 Q1、Q2是否相等，两个电荷之间的静电力一定是大小相等，方向相反 特别提醒特别注意点电

4、荷模型的理解，库仑定律的适用条件是真空中的点电荷，当带电体不 JZT能视为点电荷时，库仑定律则不成立，两电荷之间的库仑力是作用力和反作用力，总是大小相二I等，而与两带电体的电量大小无关.【例2】（09浙江16）如图所示，在光滑绝缘水平面上放置 3个电荷量均为q q 0的相同小球，小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接。当 3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为 10已知静电力内部资料，请勿外传常量为k,若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为（5kq2kq2A. l q-rB. l 2k0I2k0l25kq25kq2C. lqyD. l '4k0I22koI2考点三电场强度、电

5、场线1 .电场强度的定义式为适用于任何电场，电场中某点的电场强度由电场本身决定，与检验电荷的大小以及是否有检验电荷 .2 .真空中点电荷电场强度的决定式为只适用于真空中点电荷的在某点激发的电场.3 .匀强电场场强与电势差的关系式. 其中d为 4 .电场强度为矢量，方向与该点 .5 .电场的叠加原理：某点的电场等于各个电荷单独存在时在该点产生电场的.6 .电场线：为了形象描述电场中各点的强弱及方向，在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的切线方.注意，不能由一条电场线判断场强的大小向都跟该点的场强方向一致，曲线的疏密表示电场的强弱7 .几种典型的电场线孤立点电荷的电场等量异种电荷的电电力 洲麻片后轴

6、1匀强电场8 .电场线的特点：（1）电场线始于正电荷（或无穷远），终于负电荷（或无穷远）；（2）电场线互不相交；（3）电场线和等势面在相交处互相垂直；（4）电场线的方向是电势降低的方向，而且是降低最快的方向；（5）电场线密的地方等差等势面密；等差等势面密的地方电场线也密特别提醒要掌握用比值定义的物理量的特点，区分电场强度的定义式和决定式.场强的叠加原理，即空间某一点的场强应是各场源电荷在该点激发的电场的矢量和，应该遵循平行四边形定二|则.特别注意电场线与场强、电势高低、等势面的关系.例3（全国）图9-36-4中a、b是两个点电荷，它们的电量分别为Qi、Q2, MN此是ab连线的中垂线，P是中垂

7、线上的一点.下列哪种情况能使 P点场强方向指 ! i|向MN的左侧？（）.鼻1hA. Qi、Q2都是正电荷，且 QiQ2B. Qi是正电荷，Q2是负电荷，且 Qi>|Q2|加图 9-36-4C. Qi是负电荷，Q2是正电荷，且|Qi|vQ2D. Qi、Q2都是负电荷,且|Qi|>|Q2|【方法技巧】本题考查场强的矢量性，即空间某一点的场强应是各场源电荷在该点激发的电场的矢量和， 应该遵循平行四边形定则.【变式训练】（20ii新课标理综第20题）.一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是

8、曲线在b点的切线）（）内部资料，请勿外传C.mi 一定等于 mD.必定同时满足 qi=q2, m=m考点四带电体在电场中的平衡特别提醒“三点共线，两同夹异，两大夹小，近小远大”可确定三个自由电荷的相对位置及电荷的电性。带电体在电场中的平衡问题是指带电体处于静止或者匀速直线运动状态，仍 属“静力学”范畴，只是带电体所受的外力中多了一项电场力而已，因此，解题的一般步骤为： 研究对象的选取（整体法或者隔离法）；受力分析并画出受力图；根据平衡条件列方程求解例4两个大小相同的小球带有同种电荷（可看作点电荷）,质量分别为 m和带电量分别是qi和q2,用两等长的绝缘线悬挂后，因静电力而使两 悬线张开，分别与

9、竖直方向成夹角”1和“2,如图9-36-6所示，若a i= a 2,则下述结论正确的是（）A.q i 一定等于q2B. 一定满足mim2真题I （2008年广东）子先经过M点，再经过A. M点的电势大于N点，可以判定（N点的电势B. M点的电势小于N点的电势C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D.粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力名师指引要掌握电场线的特点，电场线与场强、电势高低、等势面的关系真题2（广东理科基础）如图9-36-I0所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线，若带电粒子q （|Q|>>|q|）由a运动到b,电场力做正功.已知在a、b两点

10、粒子所受电场力分别为Fa、Fb,则下列判断正确的是（）A .B.C.D.若 若 若 若Q为正电荷，则 Q为正电荷，则 Q为负电荷，则 Q为负电荷，则q带正电, q带正电, q带正电, q带正电,Fa> FbFaV FbFa> FbFaV Fb图 9-36-I0方法技巧求解带电体在电场中的平衡问题和求解静力学问题的思维方法一模一样，首先是研究对象的 选取，然后是受力分析，画出受力示意图，最后列平衡求解 高考重点热点题型探究热点I电场线与场强、电势等物理量的关系图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒3名师指引电场强度的方向与正电荷的受力方向相同，与负电荷

11、在该处的受力方向相反 新题导练i-i . 一负电荷从电场中 A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度一时间图象如图9-36-3甲所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是图9-36-22乙中的（）内部资料，请勿外传1-2. （2008年韶关二模）.如图所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上两点.若带电粒子运动中只受电场力作用，根据此图不能确定叼是（）A.带电粒子所带电荷的符号B.带电粒子在a、b两点的受力方向C.带电粒子在a、b两点的速度何处大D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大热点2场强的

12、叠加真题3 （2008年上海）如图所示，在光滑绝缘水平面上， 两个带等量正电的点电荷 M、N,分别固定在 A、B两点，O为AB连线的中点，CD为AB的垂直平分线，在CO之间的F点由静止释放一个带负电的小球P（设不改变原来的电场分布），在以后的一段时间内，P在CD连线上做往复运动.若（）A.小球P的带电量缓慢减小，则它往复运动过程中振幅不断减小B.小球P的带电量缓慢减小，则它往复运动过程中每次经过O点I时的速率不断减小&J%A8C.点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大，则小球 P往复运：动过程中周期不断减小D.点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大，则小球P往复运动过程中振幅不断减小名

13、师指引本题具有一定的难度，要掌握等量同种点电荷中垂线上各点的场强分布情况，还要善于用能 量的观点分析问题.同学们还可以讨论等量异种点电荷的中垂线上的场强、电势情况真题4（全国2）ab是长为 示，ab上电荷产生的静电场在A.两处的电场方向相同, B.两处的电场方向相反， C.两处的电场方向相同， D.两处的电场方向相反，的均匀带电细杆，Pi、P2是位于ab所在直线上的两点，位置如图9-36-15Pi处的场强大小为 Ei,在P2处的场强大小为 E2,则以下说法正确的是（图 9-36-15Ei>E2Ei> E2Ei < E2Ek E2名师指引本题考查电场的叠加，同时把物理学中对称的

14、思想应用于命题中，要善于转换物理模型, 找出最佳的方法.新题导练从中2-1.如图9-36-6所示，中子内有一个电荷量为2於的上夸克和两个电荷量为e31 e的下夸克，3个夸克都分布在半径为3r的同一圆周上，则 3个夸克在其圆2图 9-36-4心处产生的电场强度为.keA. Tr22.在x轴上有两个点电荷 场强的大小，则在x轴上（）B.驾3r2,一个带正电）2ke“豕Q, 一个带负电-Q2且Q=2Q.用曰和E2分别表示两个电荷所产生的A.E1=E2之点只有一处；该处合场强为0B.E1=E2之点共有两处；一处合场强为 0,另一处合场强为 2E2C.E1=E2之点共有三处；其中两处合场强为 0,另一处

15、合场强为2E2D.E1=E2之点共有三处；其中一处合场强为 0,另两处合场强为2E2内部资料，请勿外传热点3带电体的平衡问题真题5 （2007 重庆）如图9-36-13,悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端 有一个带电量不变的小球A.在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B.当B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的电量分别为qi和q2, 9分别为30°和45° .则421为（）A.2B.3C.2 3D.3 3名师指引本题考查带电体在电场中的平衡问题，关键在于研究对象的选取和受力分析 新题导练3-

16、1. （2008年广州二模）用两根等长的细线各悬一个小球，并挂于同一点，已知 两球质量相等，当它们带上同种电荷时，相距 L而平衡，如图所示.若使它们的带 电量都减少一半，待它们重新平衡后，两球间距离 （）A ,大于L/2B,等于L/2C.小于L/2D.等于L 32. （2008年汕头二模）如图 9-36-13所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球B,则两球静止于图示位置，如果将小球的受力情况与原来相比（）A.推力F将增大C.地面又小球B的弹力一定不变B稍向左推过一些，两球重新平衡时B.竖直墙面对小球 A的弹力增大D.两个小球之间的距离增大球A、B分别处于竖直墙面和水平地面

17、，且共处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小抢分频道1 .限时基础训练选择题（每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选又的得4分，选不全的得 2分，有选错或不答的得 0分）1 .电场中有一点 P,下列哪些说法正确的是（）A .若放在P点的电荷的电量减半，则 P点场强减半B.若P点没有检验电荷，则 P点的场强为零C. P点的场强越大，则同一电荷在P点所受的电场力越大D. P点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向2 .把质量为m的正点电荷q,在电场中由静止释放，在它运动过程中如果不计重力，下述正确的是（）A.点电荷运动轨

18、迹必与电场线重合B.点电荷的速度方向，必和所在点的切线方向一致C.点电荷的加速度方向，必和所在点的电场线的切线方向一致D.点电荷的受力方向，必和所在点的电场线的切线方向一致3 .（揭阳二模）把一带正电小球 a放在光滑绝缘斜面上，欲使小球a能静止在如图所示的位置上，需在MN间放一带电小球b,则（）A.带正电，放在A点B .带负电，放在A点C.带负电，放在C点D.带正电，放在C点4.两个完全相同的金属小球带有电量相等的电荷,相距一定的距离，相互作用力为CF,现在用第三个完全相同不带电的小金属球 C先跟A接触，再和B接触，然后移去 C,则A、B间的相互作用力为（）A. F/8B. F/4C. F3/

19、8D. F/4内部资料，请勿外传B. T (q1 q2)ED. T (q1 q2)EE球2 *球1*.图 9-36- 178V, b 4V , c 2V ,已知所示，求所在匀强电场的场强大小图 9-37-45 .如图所示，三个完全相同的绝缘金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上，球c在xOy坐标系原点 O上，球a、c带正电，球b带负电，球a所 带电荷量比球b所带电荷量少.关于球 c受到球a、千b b的静电力的合力方向， 下列说法中正确的是（）A.从原点指向第I象限B.从原点指向第n象限C.从原点指向第出象限D.从原点指向第IV象限6 . （2008年广州二模）如图所示，在竖直平面内有水平

20、向右的匀强电场，同一竖直平面内水平拉直的绝缘细线一端系一带正电的小球，另一端固定于0点，已知带电小球受到的电场力大于重力，小球由静止释放，到达图中竖直虚线前 小球做（）A.平抛运动B.圆周运动C.匀加速直线运动D.匀变速曲线运动E的匀强电场中，小球 1和小球2均7 .（宁夏）两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结，置于场强为带正电，电量分别为 qi和q2 （qi>q2）.将细线拉直并使之与电场方向平行, 如图9-36-17所示，若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力T为（不计重力及两小球间的库仑力）（）1 ,A- T 万q2）E1 ,C. T （q q?）E2距Q的距离如图所

21、示， 一试验电荷q在Q的作8 .（佛山二模）M、N为正点电荷Q的电场中某直线上的两点,用下沿该直线由 M向Q做加速运动.下列相关说法中正确的是（）A .试验电荷q带正电B.试验电荷q在N点的加速度是在 M点加速度的4倍C. N点电场强度是 M点电场强度的2倍D.试验电荷q在N点的电势能比在 M点的电势能大9 .在平行于纸面的匀强电场中，有a、b、c三点，各点的电势分别为ab=10j3cm, ac=5 J3 cm, ac 和 ab 之间的夹角为 60° ,如图 9-37-6 和方向？10 .如图9-37-4所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们间距为2cm ,两点的连线与场强方向成 6

22、0°角.将一个电量为-2X10-5C的电荷由A移到B,其电势能增加了 0.1J.则:（1）在此过程中，电场力对该电荷做了多少功？（2） A、B两点的电势差 Uab为多少？（3）匀强电场的场强为多大？内部资料，请勿外传2.能力提高训练11.如图9-36-24所示，一质量为m带电量为+q的小球，用长为 L的绝缘线悬挂在水平向右的匀强电场中，开始时把悬线拉到水平，小球在位置A点.然后将小球由静止释放，球沿弧线下摆到“二60。的B点,此时小球速度恰好为零，则匀强电场场强大小为(a. e =gqmgC. E = £2q)B. E=g 3qD. E 二 2q12.竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的小球A,在Q的正上方的P点用绝缘丝线悬挂另一小球B, A、B两小球因带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成0角，如图9-36-9所示.由漏电，使A、B两小球的电荷量逐渐减少，悬线 与竖直方向夹角e逐渐减小，如图9-36-9(b)所示.则在电荷漏完之前悬线对 悬点P的拉力的大小将()A.保持不变C.逐渐减小B.先减小后增大