静电场复习第一节

1、基础知识梳理基础知识梳理一、电荷和电荷守恒定律一、电荷和电荷守恒定律1电荷电荷(1)元电荷：电荷量为元电荷：电荷量为e_的电荷叫的电荷叫做元电荷质子和电子均带元电荷电荷量做元电荷质子和电子均带元电荷电荷量(2)点电荷：点电荷：_对研究问题的影响可忽对研究问题的影响可忽略不计的带电体称为点电荷略不计的带电体称为点电荷2电荷守恒定律电荷守恒定律(1)起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电1.61019 C形状和大小形状和大小第一节电场的力的性质第一节电场的力的性质(2)带电实质：物体带电的实质是带电实质：物体带电的实质是_(3)内容：电荷既不会创生，也不会消灭

2、，它只内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体能从一个物体_到另一个物体，或者从物体到另一个物体，或者从物体的一部分的一部分_到另一部分；在转移过程中，电到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持荷的总量保持_特别提示：特别提示：当完全相同的带电金属球相接触时当完全相同的带电金属球相接触时，同种电荷电量平均分配，异种电荷先中和后，同种电荷电量平均分配，异种电荷先中和后平分平分电子得失电子得失转移转移转移转移不变不变二、库仑定律二、库仑定律1内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作内容：真空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用力，与它们的电荷量的乘积成_，与它们，与它

3、们的的_成反比，作用力的方向在它成反比，作用力的方向在它们的连线上们的连线上2公式：公式：_ .式中的式中的k9.0109 Nm2/C2，叫做静电力常量，叫做静电力常量3适用条件：适用条件：(1)_ ；(2)真空中真空中特别提示：特别提示：当两带电体离得较近时，它们不能当两带电体离得较近时，它们不能视为点电荷，库仑定律不再适用，但它们之间视为点电荷，库仑定律不再适用，但它们之间仍存在库仑力仍存在库仑力正比正比距离的二次方距离的二次方点电荷点电荷三、电场、电场强度和电场线三、电场、电场强度和电场线1电场电场(1)定义：存在于电荷周围，能传递电荷间相互作定义：存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用的

4、一种特殊物质用的一种特殊物质(2)基本性质：对放入其中的电荷有力的作用基本性质：对放入其中的电荷有力的作用2电场强度电场强度(1)意义：描述电场强弱和方向的物理量意义：描述电场强弱和方向的物理量(2)定义：放入电场中某点的电荷所受的定义：放入电场中某点的电荷所受的_跟它的跟它的_的比值的比值电场力电场力F电荷量电荷量q(3)公式：公式：E .单位：单位：V/m或或N/C.(4)方向：方向：_在该点的受力方向，是矢量在该点的受力方向，是矢量(5)决定因素：电场强度取决于电场本身，与决定因素：电场强度取决于电场本身，与q无无关关3电场线及特点电场线及特点(1)电场线：电场线是画在电场中的一条条有方

5、向电场线：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的的曲线，曲线上每点的_方向表示该点的电方向表示该点的电场强度方向场强度方向正电荷正电荷切线切线(2)电场线的特点电场线的特点电场线从电场线从_或无限远处出发终止于或无限远处出发终止于_或无限远处或无限远处 电场线不相交电场线不相交在同一电场里，电场线越密的地方场强越在同一电场里，电场线越密的地方场强越_正电荷正电荷负电荷负电荷大大(3)几种典型电场的电场线几种典型电场的电场线(如图如图611)图图611特别提示：特别提示：(1)电场线不是实际存在的线，电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线而是为了形象地描述电场而假

6、想的线(2)电场中某点场强的大小和方向与该点放电场中某点场强的大小和方向与该点放不放电荷以及所放电荷的大小和电性无关，不放电荷以及所放电荷的大小和电性无关，由电场本身决定由电场本身决定课堂互动讲练课堂互动讲练一、应用库仑定律需注意的问题一、应用库仑定律需注意的问题1适用条件适用条件库仑定律只适用于库仑定律只适用于真空中真空中的的点电荷点电荷，当带电体间，当带电体间的距离远大于它们本身尺度时，可把带电体看成的距离远大于它们本身尺度时，可把带电体看成点电荷虽然从数学角度由点电荷虽然从数学角度由r0能得出能得出F的结的结论，但从物理角度分析，这一结论是错误的，因论，但从物理角度分析，这一结论是错误的

7、，因为为r0时，两电荷已不能再看成点电荷了时，两电荷已不能再看成点电荷了2三点电荷平衡问题三点电荷平衡问题如图如图612所示，在一条直线上的三点所示，在一条直线上的三点A、B、C，自由放置点电荷，自由放置点电荷QA、QB、QC，每个电荷在库，每个电荷在库仑力作用下均处于平衡状态的条件是：仑力作用下均处于平衡状态的条件是：(1)正、负电荷必须相互间隔正、负电荷必须相互间隔(两同夹异两同夹异)(2)QAQB，QCQB(两大夹小两大夹小)(3)若若QCQA则则QB靠近靠近QA(近小远大近小远大)图图612即时应用即时应用 (即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1.(2011年铜陵模拟年铜陵模拟)真

8、空中有两个完全相同的金属真空中有两个完全相同的金属小球，小球，A球带球带qA6.41016 C的正电荷，的正电荷，B球带球带qB3.21016 C的负电荷，均可视为点电荷的负电荷，均可视为点电荷求：求：(1)当它们相距为当它们相距为0.5 m时，时，A、B间的库仑力为多间的库仑力为多大？大？(2)若将两球接触后再分别放回原处，若将两球接触后再分别放回原处，A、B间的间的库仑力又为多大？库仑力又为多大？二、三个场强公式的比较二、三个场强公式的比较特别提醒：特别提醒：使用以上三个公式时一定要注意它使用以上三个公式时一定要注意它们的适用条件们的适用条件三、电场叠加三、电场叠加1叠加原理：多个点电荷在

9、电场中某点的电场强度为叠加原理：多个点电荷在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，这各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，这种关系叫电场强度的叠加，电场强度的叠加遵守平行种关系叫电场强度的叠加，电场强度的叠加遵守平行四边形定则四边形定则2等量同种电荷和等量异种电荷的电场等量同种电荷和等量异种电荷的电场(1)等量同种电荷的电场如图等量同种电荷的电场如图613甲所示甲所示两点电荷连线中点两点电荷连线中点O处的场强为零，此处无电场线处的场强为零，此处无电场线两点电荷连线中点两点电荷连线中点O附近电场线非常稀疏，但场强不附近电场线非常稀疏，但场强不为零为零图图613从

10、两点电荷连线中点从两点电荷连线中点O沿中垂面沿中垂面(线线)到无限远，电到无限远，电场线先变密后变疏，即场强先变大后变小场线先变密后变疏，即场强先变大后变小两点电荷连线中垂线上各点的场强方向和该直线两点电荷连线中垂线上各点的场强方向和该直线平行平行关于关于O点对称的两点点对称的两点A与与A，B与与B的场强等大、的场强等大、反向反向图图613(2)等量异种电荷的电场如图乙所示等量异种电荷的电场如图乙所示两点电荷连线上各点的场强方向从正电荷指两点电荷连线上各点的场强方向从正电荷指向负电荷，沿电场线方向场强先变小再变大向负电荷，沿电场线方向场强先变小再变大两点电荷连线的中垂面两点电荷连线的中垂面(线

11、线)上，电场线的方上，电场线的方向均相同，即场强方向相同，且与中垂面向均相同，即场强方向相同，且与中垂面(线线)垂直垂直关于关于O点对称的两点点对称的两点A与与A、B与与B的场强等的场强等大同向大同向图图613经典题型探究经典题型探究库仑定律的应用库仑定律的应用 (2011年陕西西安质检年陕西西安质检)两个放在绝缘架上的两个放在绝缘架上的相同金属球，相距相同金属球，相距r，球的半径比，球的半径比r小得多，带电小得多，带电荷量大小分别为荷量大小分别为q和和3q，相互斥力为，相互斥力为3F.现让这两现让这两个金属球相接触，然后分开，仍放回原处，则它个金属球相接触，然后分开，仍放回原处，则它们之间的

12、相互作用力将变为们之间的相互作用力将变为()【答案】【答案】C (2011年淮安模拟年淮安模拟)如图如图615所示，所示，M、N为两个固定的等量同种正电荷，在其连线的中垂线为两个固定的等量同种正电荷，在其连线的中垂线上的上的P点放一个静止的负电荷点放一个静止的负电荷(重力不计重力不计)，下列说，下列说法中正确的是法中正确的是()电场线分布特点的应用电场线分布特点的应用图图615A从从P到到O，可能加速度越，可能加速度越 来越大，速度越来越大来越大，速度越来越大B从从P到到O，可能加速度先，可能加速度先 变大，再变小，速度越来越大变大，再变小，速度越来越大C越过越过O点后，加速度一直点后，加速度

13、一直 变大，速度一直变小变大，速度一直变小D越过越过O点后，加速度一直点后，加速度一直 变小，速度一直变小变小，速度一直变小B图图616【解析解析】电场线分布如图电场线分布如图616.根据上图可以定性看出，中垂线根据上图可以定性看出，中垂线上的场强并非单调变化，而是有上的场强并非单调变化，而是有一个电场线分布密集区域，即场一个电场线分布密集区域，即场强应该存在最大值由于强应该存在最大值由于P点与点与场强最大值点位置关系的不确场强最大值点位置关系的不确定性，点电荷从定性，点电荷从PO的过程中，电场力可能是先的过程中，电场力可能是先变大后变小，加速度随之先变大后变小；也可能变大后变小，加速度随之先

14、变大后变小；也可能电场力一直变小，加速度一直变小，在到达电场力一直变小，加速度一直变小，在到达O点之点之前，电场力一直表现为引力，速度一定是一直变前，电场力一直表现为引力，速度一定是一直变大的，在大的，在O点时加速度为零，速度最大该电场关点时加速度为零，速度最大该电场关于直线于直线MN对称，电荷越过对称，电荷越过O点后的运动也不一定点后的运动也不一定是单调变化的，综上所述，正确选项为是单调变化的，综上所述，正确选项为B.【答案答案】B【方法技巧方法技巧】根据电场线分布特点解决这一根据电场线分布特点解决这一类题的关键是能正确画出电场线的分布图类题的关键是能正确画出电场线的分布图变式训练变式训练2

15、(2011年广东东莞调研年广东东莞调研)如图如图617为两个点电荷在真空中所产生电场的电场线为两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向方向未标出未标出)图中图中C点为两点电荷连线的中点，点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点为中垂线上的一点，电场线的分布关于，电场线的分布关于MN左右对称则下列说法左右对称则下列说法中正确的是中正确的是()图图617A这两点电荷一定是等量异种电荷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两点的电场强度一定相等DC点的电场强度比点的电

16、场强度比D点的电场强度小点的电场强度小解析：解析：由电场线分布的特征可知，产生电场的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，电荷一定是等量异种电荷，A正确；正确；D、C两点两点电场线的疏密程度不同，电场线的疏密程度不同，D、C两点的电场强度两点的电场强度不同，不同，C不正确；不正确；C点电场线较密，电场强度大点电场线较密，电场强度大，D不正确不正确【答案答案】A (2011年北京东城区检测年北京东城区检测)如图如图618所示，一带所示，一带电荷量为电荷量为q、质量为、质量为m的小物块处于一倾角为的小物块处于一倾角为37的的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止重力加速度中，小物块恰好静止重力加速度取取g，sin370.6，cos370.8.求：求：带电体在电场中的力学分析带电体在电场中的力学分析例例3图图618(1)水平向右电场的电场强度的大小；水平向右电场的电场强度的大小；(2)若将电场强度减小为原来的若将电场强度减