2024届高考物理一轮复习学案：电场力的性质

专题复习学案电场力的性质

【知识梳理】

一、电荷

1.元电荷：e=C,所有带电体的电荷量都是元电荷的倍.

2.点电荷：代表带电体的有一定电荷量的点，忽略带电体的、及电荷分布

状况的模型.

二、电荷守恒定律

(1)内容：电荷既不会_____,也不会________，它只能从一个物体到另一个物体，或

者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，保持不变.

(2)三种起电方式：起电、起电、起电.

⑶带电实质：的转移.

(4)电荷的分配原则；两个形状、大小相同且带同种电荷的同种导体，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.

三、库仑定律

1.内容：中两个静止之间的相互作用力，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上.

2.表达式：F=,式中k=N-nr/C2,叫做.

3.适用条件:中的静止.

⑴在空气中，两个点电荷的作用力近似等于中的情况，可以直接应用公式.

(2)当两个带电体间的距离其本身的大小时，可以把带电体看成.

4.库仑力的方向:同种电荷相互_________,异种电荷相互__________.

5.对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集中在的点电荷，，•为球心间的距离.

6.对于两个带电金属球，要考虑表面电荷的重新分布，如图所示.

(2)异种电荷：F畔.

7.不能根据公式错误地认为r—O时，库仑力Joo,因为当10时，两个带电体已不能看作

________7.

四、电场、电场强度

1.电场

⑴定义：存在于周围，能传递电荷间相互作用的一种特殊;

(2)基本性质：对放入其中的电荷有的作用.

2.电场强度

⑴定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力与它的电荷量________的比值.

(2)定义式：E=；由位:.

(3)矢量性：规定在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向.

3.点电荷的电场：真空中距场源电荷。为，•处的场强大小为£=.

4.三个计算公式的比较

公式适用条件说明

某点的场强为确定值，大小

定义式—

及方向与q_______

E由__________和场源电荷

决定式—

到某点的距_______决定

关系式

—d是___________________

五、电场线的特点

1.电场线从或出发，终止于或.

2.电场线在电场中不、不.

3.在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线,电场强度较小的地方电

场线.

4.等量同种和异种点电荷周围电场强度的比较

等量异种点等量同种点

比较项目

电荷电荷

电场线的分布图

11

连线中点。

连线上O点场强_______,指为______

处的场强

向_____电荷一方

连线上的场强大小（从

沿连线先______,再______沿连线先_____,再______

左到右）

沿连线的中垂线由。

。点_____,向外逐渐______。点最小，向外__________

点向外的场强大小

关于O点对标点的场

强（如A与4、B与、、

夕、C与。等）

【巩固练习】

一、单项选择题

1.如图所示，两个质量均为"7的完全相同的金属球壳〃与〃，壳层的厚度和质量分布均匀，

将它们分别固定于绝缘支座上，两球心间的距离为/,为球半径的3倍.若使它们带上等量异

种电荷，两球电荷量的绝对值均为Q,那么，〃两球之间的万有引力尸引、库仑力”库分别

为（）

2.如图所示，真空中。点有一点电荷，在它产生的电场中有。、人两点，。点的场强大小为

Ea,方向与ah连线成60。角，b点的场强大小为瓦，方向与ah连线成30。角.关于a、b两点

场强大小瓜、瓦的关系，以下结论正确的是（)

0人

'、、E

以6。。b

b

口_Eb

-A•ba3B.Ea=\[3EbC.Ea=D.Ea=3Eb

3.如图所示，△ABC是边长为。的等边三角形，。点是三角形的中心，在三角形的三个顶

点分别固定三个电荷量均为q的点电荷（电性己在图中标出），若要使放置在。点处的电荷

不受电场力的作用，则可在三角形所在平面内加一匀强电场。静电力常量为匕对于所加匀

强电场的电场强度的大小和方向，下列说法正确的是（）

/:、

A.大小为方向由8指向。

a

B.大小为二?，方向由。指向B

a

C.大小为造，方向由B指向。

2a~

D.大小为粤,方向由。指向B

4.如图所示是一对不等量异种点电荷的电场线分布图，图中两点电荷连线长度为2〃左侧

点电荷带电荷量为+2，/,右侧点电荷带电荷量为P,P、Q两点关于两电荷连线对称。由图可

知（）

A.P、。两点的电场强度相同

B.M点的电场强度小于N点的电场强度

C把同一试探电荷放在N点其所受电场力大于放在M点所受的电场力

D.两点电荷连线的中点处的电场强度为3噜

5.某带电粒子转向器的横截面如图所示，转向器中有辐向电场。粒子从M点射入，沿着由

半经分别为Ri和R2的圆弧平滑连接成的虚线（等势线）运动，并从虚线上的N点射出，虚

线处电场强度大小分别为Ei和E2,则Ri、R2和EI、E2应满足（）

B

・E2R\-瓦一再C.&仆D.瓦-后

6.如图所示，光滑绝缘的水平面上放着三个带电小球（可看成点电荷），三个小球处在同一

条直线上，要使三个小球都处于静止状态，则它们的电荷量分别为（）

AB

V/////////////A

A.Q八二4Q、。*4。、Qc=4Q

B.0八=4。、。/尸・5。、Qc=3Q

C.Q『9。、0产-4。、Qc=36Q

D.Q『-4Q、5=2。、Qc=-3Q

7.直角坐标系xQv中，M、N两点位于x轴上，G、”两点坐标如图所示.M、N两点各固定

一负点电荷，一电量为。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Z表示.若将该止点电荷移到G点，则“点处场强的大小和方向分别为（）

y

H（0,a）

~M0N

G（O,-a）

A.者，沿），轴正向B.]^,沿），轴负向

C.^，，沿），轴正向D.篝沿），轴负向

8.如图所示，一带电小球A固定于定滑轮的正下方，一根绕过定滑轮的轻质绝缘细线一端

系有一个带同种电荷的小球B,另一端用一拉力丁拉住使小球B处于静止状态，图示位置两

球球心所在高度相同。设定滑轮与小球R间的细线与竖直方向的夹角为乡小球A、R

可视为质点。现缓慢拉动绝缘细线，使小球B移动一段距离，则在小球B移动过程中，下列

说法正确的是（）

A.小球A、B间的距离减小

B.细线与竖直方向的夹角夕减小

C.小球B的运动轨迹为圆弧

D.拉力r先减小再增大

9.如图，电荷量为+q的点电荷与一正方形均匀带电薄板相距2d,点电荷到带电薄板的垂线

通过板的几何中心。，图中4。=。8=/已知B点的电场强度为零，静电力常量为底下列说

法正确的是（）

A.薄板带正电，A点的电场强度大小为学

9小

B.薄板带正电，A点的电场强度大小为覆

C.薄板带负电，A点的电场强度大小坐

D.薄板带负电，A点的电场强度大小翟

10.均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电

场相同。如图所示，半径为R的球体上均匀分布着正电荷，在过球心0的直线上有A、B、C

三个点，OB=BA=R,CO=2/?o若以。8为直径在球内挖一球形空腔，球的体积公式为

V=^r\则八、C两点的电场强度大小之比为（）

c……

A.9:25B.25:9

C.175:207D.207:175

II.如图所示，光滑绝缘杆弯成直角，直角处固定在水平地面上，质量为，爪带电荷量+Q

小圆环A穿在右边杆上，质量为3加、带电荷量+3Q小圆环B穿在左边杆上，静止时两圆环

的连线与地面平行，右边杆与水平面夹角为。。重力加速度为g。则（）

„\z.

A.右边杆对A环支持力大小为:〃区

B.左边杆对B环支持力大小为mg

C.A环对B环库仑力大小为37ng

D.A环对B环库仑力大小为吆

12.如图所示，空间有正方体488—AB'C'O。E、F、G、〃分别是其中四条边的中点，两

个带等量正电的点电荷分别固定于8、B'两点，则下列说法正确的为（）

A.4、C两点场强相同

B.E、F、G、〃四点电势相司

C.将电子（不计重力）从H点静止释放，电子可能做变速曲线运动

D.将电子（不计重力）从G点向G”方向射出，电子可能做匀速圆周运动

13,半径为R的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于。点，环上均匀分布着电量为Q的

正电荷。点A、B、C将圆环三等分，取走A、B处两段弧长均为根的小圆弧上的电荷。将

一点电荷q置于OC延长线上距O点为2R的D点，0点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电

荷分布不变，4为（）

A.正电荷，夕=绊B.正电荷，好这色

nRnR

C.负电荷，尸萼D.负电荷，q金当L

nR兀R

二、多项选择题

14.用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱。如图甲是等量异种点电荷形

成电场的电场线，图乙是场中的一些点：。是电荷连线的中点，从产是连线中垂线上相对。

对称的两点，B、C和A、。也相对0对称。则（）

A.B、。两点场强大小和方向都相同

B.A、。两点场强大小相等，方向相反

C.E、O、尸三点比较，。点场强最弱

D.B、0、C三点比较，。点场强最弱

15.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。.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

电量为用小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球8,两球心的高度相同、间电为d.静电

力常量为址重力加速度为g,两带电小球可视为点电荷.小球4静止在斜面上，则（）

A.小球A与3之间库仑力的大小为竽

B.当予=0萍时，细线上的拉力为0

C.当，=d啜^时,细线上的拉力为0

D.当》=时，斜面对小球4的支持力为°

16,用两根等长的轻质绝缘细线，把两个带异种电荷的小球。、。悬挂起来，如图甲所示，小

球。、匕质量分别为叫、飞,带电量大小分别为尔生。如果在该区间加一水平向右的匀强

电场，且绳始终拉紧，最后达到的平衡状态如图乙所示，则关于两球质量大小及带电量多少

（两球之间的作用力不考虑），下列组合符合要求的有（）

(Da

Qb

甲乙

A.小=吗，B.町=2，％,4=442

C.4=3%D.2〃?]=〃％,2%=5%

17.如图所示，把A、3两个相同的导电小球分别用长为0.10m的绝缘细线悬挂于。八和OB两

点.用丝绸摩擦过的玻璃棒与人球接触，棒移开后将悬点⑦移到OA点固定.两球接触后分

开，平衡时距离为0.12m.已测得每个小球质量是8610一4带电小球可视为点电荷，重力

加速度g取lOm/s2,静电力常量A=9.0xl（）9N.m2/c2,则（）

OAOB

A.两球所带电荷量相等

B.A球所受的静电力为1.0x10”N

C.B球所带的电荷量为4#xl（f8c

D.A、8两球连线中点处的电场强度为0

18.如图，光滑绝缘水平面上两个相同的带电小圆环A、B,电荷量均为9，质量均为"2,用

一根光滑绝缘轻绳穿过两个圆环，并系于结点0。在。处施加一水平恒力/使A、B一起加

速运动，轻绳恰好构成一个边长为