高考物理一轮复习-第七章-第1讲-电场力的性质

目标要求物质的电结构、电荷守恒Ⅰ静电现象的解释Ⅰ点电荷Ⅰ库仑定律Ⅱ静电场Ⅰ电场强度、点电荷的场强Ⅱ电场线Ⅰ电势能、电势Ⅰ电势差Ⅱ匀强电场中电势差与电场强度的关系Ⅱ带电粒子在匀强电场中的运动Ⅱ示波管Ⅰ常见电容器、电容器的电压、电荷量和电容的关系Ⅰ三年命题统计备考策略分析近三年命题点和对核心素养的要求，2022年备考要关注以下几点(1)关注库仑定律、电场线及其性质、电场强度、电势能和电势高低的判断、电容器等知识。(2)加强本章知识与物体间作用力、运动学、牛顿运动定律、功能关系等其他知识结合的计算题的训练。(3)关注与实际生活、科学研究密切联系的新的情景或新的素材等相关习题的训练，如喷墨打印机、静电除尘、示波管、加速器等。第1讲电场力的性质一、电荷及电荷守恒定律1．元电荷、点电荷(1)元电荷：e＝1.6×10－19C，所有带电体的电荷量都是元电荷的

，其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同。(2)点电荷：当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷。整数倍2．静电场(1)定义：存在于电荷周围，能传送电荷间

的一种特殊物质。(2)基本性质：对放入其中的电荷有

的作用。3．电荷守恒定律(1)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体

到另一个物体，或者从物体的一部分

到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持

。(2)起电方式：

、

、感应起电。(3)带电实质：物体带电的实质是

。相互作用力转移转移不变摩擦起电接触起电得失电子真空电荷量的乘积距离的二次方9.0×109真空点电荷比值

正电荷电场力矢量平行四边形四、电场线1．定义：为了形象地描述电场中各点电场强度的

及

，在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的

都跟该点的电场强度方向一致，曲线的

表示电场的强弱。大小方向切线方向疏密2．电场线的特点(1)不闭合：电场线起始于

(或无穷远处)，终止于无穷远处(或负电荷)。(2)不相交：在电场中两条电场线

。(3)同一电场中，电场线密的地方

大。(4)电场线上某点的切线方向表示该点的

。(5)沿电场线方向电势

。(6)电场线和等势面在相交处

。正电荷不相交场强场强方向降低垂直1．库仑定律的“四点”理解(1)库仑定律适用于真空中静止点电荷间的相互作用。(2)对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集中在球心的点电荷，r为球心间的距离。命题点一对库仑定律的理解及应用

自主探究CDD1．电场强度的性质命题点二电场强度的叠加与计算

师生互动矢量性规定正电荷受力方向为该点场强的方向唯一性电场中某一点的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点的电荷q无关，它决定于形成电场的电荷(场源电荷)及空间位置2.电场强度的三个计算公式3．求解电场强度的非常规思维方法等效法在保证效果相同的前提下，将复杂的电场情景变换为简单的或熟悉的电场情景对称法空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性补偿法将有缺口的带电圆环补全为圆环，或将半球面补全为球面等微元法将带电圆环、带电平面等分成许多微元电荷，每个微元电荷可看成点电荷，再利用公式和场强叠加原理求出合场强

叠加法分析求解电场强度[典例1]

如图所示，在场强大小为E，方向水平向右的匀强电场中，放一个带负电的点电荷，A、B、C、D四点在以点电荷为圆心的圆周上，并且A点、C点与点电荷在同一水平线上，B点、D点与点电荷在同一竖直线上。已知C点处的电场强度恰为零，则下列说法正确的是(

)A．圆周上A点电场强度最大，且为2EB．B、D两点电场强度大小相等，方向相同C．B点场强大小为ED．B点场强的方向与水平方向成30°角AAA

“等效法”分析求解电场强度[典例4]

MN为足够大的不带电的金属板，在其右侧距离为d的位置放一个电荷量为＋q的点电荷O，金属板右侧空间的电场分布如图甲所示，P是金属板表面上与点电荷O距离为r的一点。几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难，经过研究，他们发现图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的。图乙中是两等量异种点电荷的电场线分布，其电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2d，虚线是两点电荷连线的中垂线。由此他们分别对甲图P点的电场强度方向和大小作出以下判断，其中正确的是(

)CADDD1．两种等量点电荷的电场分析命题点三电场线的特点及应用

自主探究等量异种点电荷等量同种点电荷电场线分布图电荷连线上的电场强度沿连线先变小后变大O点最小，但不为零O点为零中垂线上的电场强度O点最大，向外逐渐减小O点最小，向外先变大后变小关于O点对称位置的电场强度A与A′、B与B′、C与C′等大同向等大反向2.电场线的应用5．(2021·四川省遂宁一诊)新型冠状病毒防疫期间，医用一次性口罩是必备的呼吸防护用品，口罩的核心材料是中间一层熔喷无纺布。为了提高过滤效果必须在熔喷无纺布上进行重要的驻极处理，就是在熔喷无纺布上加入静电荷。利用电荷的静电力作用捕集尘粒，称为静电吸引沉积，静电吸附效果直接影响着口罩的使用寿命。根据这些信息，下列说法正确的是(

)DA.医用一次性口罩进行高温蒸汽消毒后再使用效果会更好B．医用一次性口罩可以防护天然放射现象中放射出的α、β和γ射线C．在防控期间口罩出现严重紧缺，为了节约资源，刚用完的医用一次性口罩可以及时清洗晒干后再使用D．防疫期间不法分子为了牟取暴利，制造销售假冒医用一次性驻极口罩，除了从专业技术上鉴定外，还可以用口罩能否吸附轻小纸屑来判断真假解析：高温蒸汽消毒和清洗都会导致熔喷无纺布上失去静电吸附能力，A、C错误；医用一次性口罩可能会防护天然放射现象中放射出的α射线，但对于穿透性较强的β射线和γ射线无防护作用，B错误；熔喷无纺布上带有静电，可以对轻小纸屑产生吸附作用，可以用口罩能否吸附轻小纸屑来判断真假，D正确。6．(多选)反天刀是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的长度方向分布着电器官，这些器官能在鱼周围产生电场，如图为反天刀周围的电场线分布示意图，A、B、C为电场中的点，下列说法正确的是(

)A．头部带负电B．A点电场强度大于B点电场强度C．负离子运动到A点时，其加速度方向向右BD解析：电场线从正电荷或无穷远处出发，终止于无穷远处或负电荷，根据电场线由鱼的头部出发可知，头部带正电，故A错误；电场线疏密程度表示电场强度大小，A点电场线比B点密，所以A点电场强度大于B点电场强度，故B正确；负离子在A点受到的电场力向左，其加速度方向向左，故C错误；正离子所受的电场力方向沿着电场线的方向，且指向运动轨迹的凹侧，故图中有可能是正离子从A至C的运动轨迹，D正确。1．解决力电综合问题的一般思路命题点四带电体的力电平衡问题

师生互动2．“三个自由点电荷平衡”的问题(1)平衡的条件：每个点电荷受到另外两个点电荷的合力为零，或每个点电荷处于另外两个点电荷产生的合电场强度为零的位置。(2)

带电体静态平衡问题[典例6]

(2019·浙江选考)电荷量为4×10－6C的小球绝缘固定在A点，质量为0.2kg、电荷量为－5×10－6C的小球用绝缘细线悬挂，静止于B点。A、B间距离为30cm，A、B连线与竖直方向夹角为60°。静电力常量为9.0×109N·m2/C2，小球可视为点电荷。下列图示正确的是(

)B

带电体动态平衡问题[典例7]

(多选)(2021·四川成都重点中学大联考)如图所示，一带电小球B用绝缘轻质细线悬挂于O点。带电小球A与带电小球B处于同一水平线上，小球B平衡时细线与竖直方向成θ角(θ<45°)。现在同一竖直面内缓慢向下(不是竖直向下)移动带电小球A，使带电小球B能够保持在原位置不动，直到小球A移动到小球B位置的正下方。对于此过程，下列说法正确的是(

)A．小球A、B间的距离越来越小B．小球B受到的库仑力先减小后增大C．轻质细线的拉力一直在减小D．轻质细线的拉力不可能减小为零BC

[解析]

画出小球B的受力图如图，则当小球B位置不动时，A缓慢向下移动时，A对小球B的库仑