第1课时 电场的力的性质

第六章静电场第1课时电场的力的性质【知识梳理】知识点一、电荷及电荷守恒定律元电荷、点电荷、比荷：静电场：①理解②性质电荷守恒定律：①内容②起电方式③起电实质4.感应起电

把带正电荷的球C移近导体A，箔片有什么变化？这时把A和B分开，然后移去C，金属箔片有什么变化？再让A和B接触，又会看到什么现象？所有带电体的电荷量等于元电荷e的整数倍，电量是不连续的物理量。1.内容：_______________之间的相互作用力，与它们的____________成正比，与它们的___________反比，作用力的方向在____________。这个规律叫________.电荷间这种相互作用力叫做______或_____2.大小：F=3.方向：4.适用范围：其中K叫静电力常量：k=9.0×109N·m2/C2真空中两个静止点电荷电荷量的乘积距离的二次方它们的连线上库仑定律静电力库仑力它们的连线上真空、静止的点电荷知识点二、库仑定律rR

几点注意：

(1)点电荷，满足牛顿第三定律；（2）计算时电量用绝对值。根据同性相斥、异性相吸判断方向；(3)适用于真空中两个静止的点电荷，在空气中也近似成立；(4)空间中有多个电荷时，某电荷受的静电力是其他所有电荷单独对其作用的静电力的矢量和．思考与讨论：根据当r→0时，F→∞，正确吗？【典例】

两个半径为R的带电球所带电荷量分别为q1和q2,当两球心相距3R时,相互作用的静电力大小为（）D知识点三、电场强度、点电荷的场强

(1)定义、定义式

(2)点电荷的场强

(3)方向（4）叠加E+E-E合P＋Q1

−Q2知识点四、电场线等量异种点电荷等量同种点电荷等量同种正点电荷等量异种点电荷①两点电荷连线上：中点o处为零，其他点关于o点对称(大小相等，方向相反)；②连线的中垂线上：由中点o到无限远，先变大后变小，且关于o点对称(大小相等、方向相反)。①两点电荷连线上：中点o处最小，其他点关于o点对称(大小相等，方向相同，平行于连线指向负电荷)；②连线的中垂线上：由中点o到无限远，逐渐变小，且关于o点对称(大小相等、方向相同，平行于连线指向负电荷一侧)。【课堂练习】1.如图为一条电场线，下列说法正确的是（)A.EA一定大于EBB.因电场线是直线，所以是匀强电场，EA=EBC.A点电场方向一定由A指向BD.A、B两点的场强方向不能确定ABC2.如图所示，在a、b两点固定着两个带等量异种性质电的点电荷，c、d两点将a、b两点的连线三等分，则（）A.c、d两点处的场强相等B.c、d两点处的场强不相等C.从c点到d点场强先变大后变小D.从c点到d点场强先变小后变大AD3.如图所示，在等量异种电荷连线的中垂线上取A、B、C、D四点，B、D两点关于O点对称，则关于各点场强的关系，下列说法中正确的是（）A.EA>EB

，EB＝ED

B.EA<EB

，EA<ECC.EA<EB<EC

，EB＝ED

D.可能EA＝EC<EB

，EB＝EDBC【例3】两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点。一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则(

)A．q由A向O的运动是匀加速直线运动B．q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C．q运动到O点时的动能最大D．q运动到O点时的电势能为零BC3．(多选)(2014·山东潍坊市一模)一带负电的试探电荷在不同电场中由静止释放，只受电场力作用，且沿直线运动，某段时间内，它运动的v－t图象如图甲、乙所示，则下列关于试探电荷所处电场的说法正确的是（）A．甲图可能是在带正电的点电荷形成的电场中的v－t运动图象B．甲图可能是在带负电的点电荷形成的电场中的v－t运动图象C．乙图可能是在等量同种点电荷形成的电场中的v－t运动图象D．乙图可能是在等量异种点电荷形成的电场中的v－t运动图象BD考点一三个自由点电荷的平衡问题(1)条件：①不固定②平衡(2)规律：“三点共线”——三个点电荷分布在同一直线上；“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。1.两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处，如图所示。A处电荷带正电荷量Q1，B处电荷带负电荷量Q2，且Q2＝4Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3，放在AB直线上，欲使整个系统处于平衡状态，则(

)A．Q3为负电荷，且放于A左方B．Q3为负电荷，且放于B右方C．Q3为正电荷，且放于A、B之间D．Q3为正电荷，且放于B右方A2．如图所示，三个点电荷q1、q2、q3固定在一直线上，q2与q3间距离为q1与q2间距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷的电荷量之比为()A．(－9)∶4∶(－36)B．9∶4∶36C．(－3)∶2∶(－6)D．3∶2∶6

A考点补充（1）一个半径为R

的均匀带电球体（或球壳）在球外部产生的电场?理论证明：

(r>R)Qr2—E=krPQQPr等效点电荷【变式训练】2．均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM＝ON＝2R，已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为____________

（2）均匀带电圆环场强讨论讨论：环心处【例2】

(2014·江苏卷，4)如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O。下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是 (

)A．O点的电场强度为零，电势最低B．O点的电场强度为零，电势最高C．从O点沿x轴正方向，电场强度减小，电势升高D．从O点沿x轴正方向，电场强度增大，电势降低B2.如图所示，一个均匀的带电圆环，带电荷量为＋Q，半径为R，放在绝缘水平桌面上。圆心为O点，过O点作一竖直线，在此线上取一点A，使A到O点的距离为R，在A点放一检验电荷＋q，则＋q在A点所受的电场力为_______________微元法和对称法是一种很重要的物理解析思想。1．金属小球a和金属小球b的半径之比为1∶3，所带电荷量之比为1∶7。两小球间距远大于小球半径且间距一定时，它们之间的相互吸引力大小为F。已知取无穷远处为零电势，导体表面的电势与导体球所带的电荷量成正比，与导体球的半径成反比。现将金属小球a与金属小球b相互接触，达到静电平衡后再放回到原来位置，这时a、b两球之间的相互作用力的大小是(不考虑万有引力)(

)D5.A、B是一条电场线上的两个点，一带正电的粒子仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其v－t图象如图所示。则电场的电场线分布可能是（）

D5.(多选)(2014·广东卷，20)如图所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电荷量为＋Q的小球P，带电荷量分别为－q和＋2q的小球M和N，由绝缘细杆相连，静止在桌面上，P与M相距L，P、M和N视为点电荷，下列说法正确的是(

)A．M与N的距离大于L

B．P、M和N在同一直线上C．在P产生的电场中，M、N处的电势相同D．M、N及细杆组成的系统所受合外力为零BDM、N及细杆静止：整体的合场强一定为0，只能在同一直线上。【变式训练】3．实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图中的虚线所示(a、b只受静电力作用)，则(

)A．a一定带正电，b一定带负电B．静电力对a做正功，对b做负功C．a的速度将减小，b的速度将增大D．a的加速度将减小，b的加速度将增大D【例1】

(多选)(2014·浙江卷，19)如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行。小球A的质量为m、电荷量为q。小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上，则（）

AC如图所示，xOy平面是无穷大导体的表面，该导体充满z＜0的空间，z＞0的空间为真空．将电荷为q的点电荷置于z轴上z=h处，则在xOy平面上会产生感应电荷．空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的．已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在z轴上z=h/2处的场强大小为（k为静电力常量）（）D(2013新课标Ⅰ卷)如图，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点处有一电荷量为q(q>0)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)

B(2015.山东卷)

直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图。M、N两点各固定一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别()B如图，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k。若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为（）8.(多选)如图所示，MON是固定的光滑绝缘直角杆，MO沿水平方向，NO沿竖直方向，A、B为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球，用一指向竖直杆的水平力F作用在A小球上，使两球均处于静止状态。现将A小球向NO方向缓慢拉动一小段距离后，A、B两小球可以重新平衡。则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较，下列说法正确的是(

)A．A、B两小球间的库仑力变大B．A、B两小球间的库仑力变小C．A小球对MO杆的压力变大D．A小球对MO杆的压力肯定不变BD10．如图所示，质量为m1的不带电小环A套在动摩擦因数为μ＝的竖直杆上，其最大静摩擦力等于滑动摩擦力，一质量为m2、带电荷量为＋q的小球B与A用一绝缘细线相连，整个装置处于匀强电场中，恰好保持静止，则当电场强度E存在最小值时，E与水平方向的夹角θ为A．0°B．30°