高考物理总复习第七章静电场基础课1电场的力的性

1/46[高考导航]考点内容要求高考(全国卷)三年命题情况对照分析物质电结构、电荷守恒ⅠⅠ卷·T15：电场线和等势面Ⅱ卷·T14：电场中匀变速直线运动T24：与电场力相关综合问题Ⅰ卷·T14：电容器、匀强电场特点T20：电场力作用下曲线运动Ⅱ卷·T15：带电粒子在电场中运动轨迹分析Ⅲ卷·T15：等势面了解及电场力做功计算Ⅰ卷·T20：φ－r图象、电场强度及电场力做功T25：带电粒子在电场中运动、牛顿第二定律Ⅱ卷·T25：带电粒子在电场中运动、动能定理Ⅲ卷·T21：电场线与等势面关系、电场强度与电势差关系静电现象解释Ⅰ点电荷Ⅰ库仑定律Ⅱ静电场Ⅰ电场强度、点电荷场强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关系Ⅱ带电粒子在匀强电场中运动Ⅱ示波管Ⅰ常见电容器Ⅰ电容器电压、电荷量和电容关系Ⅰ2/46基础课1电场力性质3/46点电荷、电荷守恒定律1.点电荷

有一定电荷量，忽略形状和

一个理想化模型。2.电荷守恒定律 (1)内容：电荷既不会创生，也不会毁灭，它只能从一个物体

到另一个物体，或者从物体一部分

到另一部分；在转移过程中，电荷总量保持

。 (2)起电方式：

、

、感应起电。 (3)带电实质：物体带电实质是

。知识排查4/46库仑定律1.内容：

中两个静止点电荷之间相互作用力，与它们

成正比，与它们距离

成反比。作用力方向在它们连线上。2.表示式：F＝

，式中k＝

N·m2/C2，叫静电力常量。3.适用条件：(1)

中；(2)

。5/46电场强度、点电荷场强1.定义：放入电场中某点电荷受到电场力F与它电荷量q

。2.定义式：E＝

。单位：N/C或V/m3.点电荷电场强度：真空中点电荷形成电场中某点电场强度：E＝

。4.方向：要求

在电场中某点所受

方向为该点电场强度方向。5.电场强度叠加：电场中某点电场强度为各个点电荷单独在该点产生电场强度

和，遵从

定则。6/46电场线1.定义：为了形象地描述电场中各点电场强度

及

，在电场中画出一些曲线，曲线上每一点

都跟该点电场强度方向一致，曲线

表示电场强弱。7/46正电荷相交场强场强方向降低垂直8/46答案(1)√(2)×(3)×(4)√(5)√小题速练1.思索判断9/462.(·湖南长沙模拟)以下说法正确是(

)解析静电力常量k数值并不是为库仑测得，选项A错误；元电荷e数值是由密立根用油滴试验测得，选项B错误；感应起电实质是电荷从物体一部分转移到另一部分，摩擦起电实质是电荷从一个物体转移到另一个物体，选项C错误；电子电荷量与电子质量之比叫做电子比荷，选项D正确。答案

D10/463.在电场中某点放入电荷量为－q试探电荷时，测得该点电场强度为E；若在该点放入电荷量为＋2q试探电荷，此时测得该点场强(

) A.大小为2E，方向和原来相反 B.大小为E，方向和原来相反 C.大小为2E，方向和原来相同 D.大小为E，方向和原来相同答案D11/464.如图1所表示，实线为等量异种点电荷周围电场线，虚线为以一点电荷为中心圆，M点是两点电荷连线中点，若将一正试探点电荷从虚线上N点移动到M点，则电荷所受电场力(

)A.大小不变 B.方向不变C.逐步减小 D.逐步增大图112/46解析由电场线分布情况可知，N点电场线比M点电场线疏，则N点电场强度比M点电场强度小，由电场力公式F＝qE可知正点电荷从虚线上N点移动到M点过程中，电场力逐步增大，电场力方向与所在点电场线切线方向一致，所以一直在改变，故选项D正确。答案

D13/46库仑定律了解及应用库仑力作用下平衡问题分析方法与纯力学平衡问题分析方法是相同，只是在原来受力基础上多了电场力。详细步骤以下：1.处理库仑力作用下平衡问题方法步骤14/462.一个结论完全相同两带电金属球接触后再分离带有完全相同电荷量。15/46答案D16/462.(·扬州一模)如图2所表示，一质量为m带电小球A用长度为l绝缘丝质细线悬挂于天花板上O点，在O点正下方l处绝缘支架上固定一个与A带同种电荷小球B，两个带电小球都可视为点电荷。已知小球A静止时丝线OA与竖直方向夹角为60°，设丝线中拉力为T，小球所受库仑力为F，以下关系式正确是(

)解析对小球A受力分析，受重力、库仑力和细线拉力，处于平衡状态。经过几何关系得出这三个力互成120°角，有T＝mg＝F，选项D正确。答案

D图217/463.如图3所表示，在一条直线上有两个相距0.4m点电荷A、B，A带电＋Q，B带电－9Q。现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力作用下处于平衡状态，则C带电性质及位置应为(

)A.正，B右边0.4m处 B.正，B左边0.2m处C.负，A左边0.2m处 D.负，A右边0.2m处图3答案C18/463个孤立共线点电荷平衡规律“三点共线”——三个点电荷分布在同一条直线上；“两同夹异”——正、负电荷相互间隔；“两大夹小”——中间电荷电荷量最小；“近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小电荷。19/46对电场强度了解与计算1.电场强度性质矢量性要求正电荷受力方向为该点场强方向唯一性电场中某一点电场强度E是唯一，它大小和方向与放入该点电荷q无关，它决定于形成电场电荷(场源电荷)及空间位置20/462.电场强度三个计算公式21/461.电场中有一点P，以下说法正确是(

)A.若放在P点电荷电荷量减半，则P点场强减半B.若P点没有试探电荷，则P点场强为零C.P点场强越大，则同一电荷在P点所受静电力越大D.P点场强方向为试探电荷在该点受力方向答案C22/462.(多项选择)真空中两点电荷q1、q2分别位于直角三角形顶点C和顶点B上，D为斜边AB中点，∠ABC＝30°，如图4所表示。已知A点电场强度方向垂直AB向下，则以下说法正确是(

)A.q1带正电，q2带负电B.D点电势高于A点电势C.q1电荷量绝对值等于q2电荷量绝对值二分之一D.q1电荷量绝对值等于q2电荷量绝对值二倍图423/46答案AC24/463.(多项选择)如图5所表示，在x轴上关于O点对称A、B两点有等量正点电荷(带电荷量均为Q)，在y轴上C点有负点电荷(带电荷量为Q)，且CO＝OD＝r，∠ADO＝60°。以下判断正确是(

)A.O点电场强度小于D点电场强度B.若两个正点电荷电荷量同时等量地迟缓增大，则O点电场强度也增大C.若两个正点电荷电荷量同时等量地迟缓增大，则D点电场强度也增大D.若负点电荷电荷量迟缓减小，则D点电场强度将增大图525/46答案CD26/461.电场线用途(1)判断电场力方向——正电荷受力方向和电场线在该点切线方向相同，负电荷受力方向和电场线在该点切线方向相反。(2)判断电场强度大小(定性)——电场线密处电场强度大，电场线疏处电场强度小，进而可判断电荷受力大小和加速度大小。(3)判断电势高低与电势降低快慢——沿电场线方向电势逐步降低，电场强度方向是电势降低最快方向。(4)判断等势面疏密——电场越强地方，等差等势面越密集；电场越弱地方，等差等势面越稀疏。电场线了解和应用27/462.两种等量点电荷电场比较等量异种点电荷等量同种点电荷电场线分布图连线中点O点电场强度最小，指向负电荷一方为零连线上电场强度大小沿连线先变小，再变大沿连线先变小，再变大沿中垂线由O点向外电场强度大小O点最大，向外逐步减小O点最小，向外先变大后变小关于O点对称A与A′、B与B′电场强度等大同向等大反向28/461.如图6所表示，实线是一簇未标明方向由点电荷Q产生电场线，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两点粒子所受电场力分别为Fa、Fb，则以下判断正确是(

) A.若Q为正电荷，则q带正电，Fa>Fb B.若Q为正电荷，则q带正电，Fa<Fb C.若Q为负电荷，则q带正电，Fa>Fb D.若Q为负电荷，则q带正电，Fa<Fb图629/46解析因为粒子由a运动到b电场力做正功，可知电场力指向外侧，Q、q为同种电荷；电场线密集地方电场强度大，由F＝Eq知Fa较大，选项A正确。答案

A30/462.等量异种点电荷，如图7所表示是真空中两点电荷周围电场分布情况。图中O点为两点电荷连线中点，MN为两点电荷连线中垂线，OM＝ON。以下说法正确是(

) A.同一电荷在O、M、N三点所受电场力相同 B.同一电荷在O、M、N三点电场力方向相同 C.O、M、N三点电场强度大小关系是EM＝EN>EO D.把另一自由电荷从M点静止释放，将沿MON做往复运动图731/46解析O、M、N三点电场强度方向相同，但大小不一样，O点场强最大，EM＝EN<EO，同一电荷在三点所受电场力大小不一样，方向相同，故选项A、C错误，B正确；把另一电荷从M点静止释放，因为受到水平电场力作用不会沿MON做往复运动，故选项D错误。答案

B32/463.某静电场中电场线方向不确定，分布如图8所表示，带电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所表示，由M运动到N，以下说法正确是(

)A.粒子必定带正电荷B.该静电场一定是孤立正电荷产生C.粒子在M点加速度小于它在N点加速度D.粒子在M点速度大于它在N点速度图833/46解析带电粒子所受静电力沿电场线切线方向或其反方向，且指向曲线弯曲内侧，静电力方向大致向上，因不知电场线方向，粒子电性无法确定，所以选项A错误；电场线是弯曲，则一定不是孤立点电荷电场，所以选项B错误；N点处电场线密，则场强大，粒子受到静电力大，产生加速度也大，所以选项C正确；因静电力大致向上，粒子由M运动到N时，静电力做正功，粒子动能增加，速度增加，所以选项D错误。答案

C34/46巧解电场强度四种思维方法——科学思维能力培养方法一、赔偿法

将有缺口带电圆环补全为圆环，或将半球面补全为球面。35/46【例1】(·石家庄质检)均匀带电球壳在球外空间产生电场等效于电荷集中于球心处产生电场。如图9所表示，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为经过半球面顶点与球心O轴线，在轴线上有M、N两点，OM＝ON＝2R。已知M点场强大小为E，则N点场强大小为()图936/46答案A37/46方法二、微元法

可将带电圆环、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。【例2】如图10所表示，均匀带电圆环所带电荷量为Q，半径为R，圆心为O，P为垂直于圆环平面中心轴上一点，OP＝L，试求P点场强。图1038/4639/46方法三、对称法

利用空间上对称分布电荷形成电场含有对称性特点，能够使复杂电场叠加计算大为简化。【例3】

(·南京三模)如图11所表示，在点电荷－q电场中，放着一块带有一定电荷量、电荷均匀分布绝缘矩形薄板，MN为其对称轴，O点为几何中心。点电荷－q与a、O、b之间距离分别为d、2d、3d。已知图中a点电场强度为零，则带电薄板在图中b点产生电场强度大小和方向分别为(

)图1140/46答案A41/46方法四、等效法

在确保效果相同条件下，将复杂电场情景变换为简单或熟悉电场情景。【例4】

(·济南