专题七第1讲库仑定律电场强度

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,专题七,电场,考点内容,要求,热点考向,1.物质的电结构、,电荷守恒,1.通常以带电体(带电粒子)在电场,中运动为物理情,景，结合做曲线运,动的条件、电场力做功与电势能的,变化关系、动能定理等考查电场的,有关概念、电场力的性质和能的性,质命题形式以选择题为主,2.,静电现象的解释,3.点电荷,4.库仑定律,5.静电场,考点内容,要求,热点考向,6.电场强度、点电荷的,场强,2带,电粒子在匀强电场中的,加,速和偏转问题，常与生产、,生,活、科技实践结合,(示波管,等)，,通过粒子运动的过程综,合考查,运动的合成与分解、能,量的转,化与守恒等知识，,也是,高考中,的常考部分,7.电场线,8.电势能、电势,9.电势差,10.匀强电场中电势差,与电场强度的关系,续表,考点内容,要求,热点考向,11.带电粒子在匀强,电场中的运动,3以带电粒子在复合场(电场、,磁场、重力场)中运动为载体，,对,考,生物理过程和运动规律的,分,析能力、物理原理、规律运,用能,力、运用数学知识解决问,题的能,力以及空间想象能力等,的综合,考查通常以计算题形,式出现，,并常作为压轴题,12.示波管,13.常见电容器,14.电容器的电压、,电,荷量和电容的关系,续表,它相同，用,e,表示，,e,1.6010,第 1 讲,库仑定律,电场强度,考点,1,电荷、电荷守恒定律,1,点电荷：当带电体的大小、形状对所研究问题的影响可,忽略不计时，就可以看做带电的点，叫,_,(,类似于力,学中的质点,),点电荷,2,元电荷：电子所带的电荷量质子、正电子的电荷量与,19,C,，所有带电体的电荷量都,是元电荷的,_,整数倍,3,电荷守恒定律,代数和,平均分配,中和,(1),内容：电荷既不能创造，也不能消失，它只能从一个物,体转移到另一物体，或者从物体的一个部分转移到另一个部分，,在转移过程中，电荷的,_,不变,(2),物体带电的方式有：摩擦起电、感应起电和接触起电,(3),完全相同的带电金属球相接触时电荷的分配规律：同种,电,荷总量,_,，异种电荷,_,后再平均分配,起电方式,摩擦起电,接触带电,感应起电,共同点,都是电子在物体间(中)的转移，得到电子的物体,(或物体的一部分)显负电性，失去电子的显正电性,原子核内,带正电的质子，不能自由移动,物体,一般是两个,绝缘体,两个导体,(,至少,其中一个带电,),三个导体(其中一个,带电,),带电结果,带等量异种,电荷,带同种电荷(不,一,定等量,),带等量异种电荷,4,三种起电方式的比较,起电方式,摩擦起电,接触带电,感应起电,规律,用丝绸摩擦过,的玻璃棒带正,电；用毛皮摩,擦过的橡胶棒,带负电,电荷重新分配，但不,一定平分；只有两个,导体的形状、大小都,相同，电荷才平分,近异远同,备注,若两导体都带电，则,先中和，再重新分配,起电步骤：先,分开，再移开,续表,【,跟踪训练,】,1,关于点电荷，下列说法中正确的是,(,),C,A,只有体积很小的带电体才能看成是点电荷,B,体积较大的带电体一定不能看成是点电荷,C,当两个带电体的大小和形状对它们之间的相互作用的,影响可忽略时，可看成点电荷,D,当带电体带电量很少时，可看成点电荷,解析：,一个带电体能不能看成点电荷,主要看它的大小、形,状是否会对所研究问题有影响,而不是看体积的大小和电荷量,的多少,若大小、形状对所研究问题没有影响则可,看成点电荷,2,(,双选,),关于物体的带电荷,量,以下说法中正确的是,(,),A,把质子或电子叫元电荷,CD,B,物体所带的电荷量可以为任意实数,C,物体带电,1.6010,9,C,，这是因为该物体失去了,1.010,10,个电子,D,物体带电荷量的最小值为,1.610,19,C,3,以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是,(,),A.,摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷,B.,摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移,C.,用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带负电荷，丝绸带等量的正,电荷,D,D.,不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移,考点,2,库仑定律,1,内容：在真空中两个静止点电荷的相互作用力跟它们的,_,成正比，跟它们间的,_,成反比,作用力的方向在它们的连线上,电荷量的乘积,距离的平方,2表达式：,F,k,_，式中,k,9.010,9,Nm,2,/C,2,，,叫静电力常量.,3,适用条件：真空中的,_,点电荷,4,对库仑力的理解,(1),库仑力的正负不表示力的大小，而表示力的性质,当带电体所带电荷同号时，,F,0,，库仑力为斥力；当带电,体所带电荷异号时，,F,0,，库仑力为引力,(2),两个带电体之间的库仑力是一对作用力与反作用力,【,跟踪训练,】,4,如图,7,1,1,所示，两个完全相同的绝缘金属壳,a,、,b,的半径为,R,，质量为,m,，两球心之间的距离为,l,3,R,.,若使它们,带上等量的异种电荷，电荷量为,q,，那么两球之间的万有引力,F,引,、库仑力,F,库,分别为(,),图,7,1,1,解析：,万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，而均,匀的球体可将其质量集中在球心考虑；库仑定律适用于点电荷，,两球壳带等量异种电荷，但由于电荷间的相互作用力使其电荷,集中在两球壳的内侧，它们之间距离小于,l,，故此时的库仑力,大,于电荷集中在球心时的库仑力,答案：,D,5,(,双选,),两个,相同的金属小球,(,可视为点电荷,),所带电量之,比为,17,，在真空中相距为,r,，把它们接触后再放回原处，则,它们间的静电力可能为原来的(,),CD,A.,4,7,B.,3,7,C.,9,7,D.,16,7,易错点,库仑定律的运用,【例题】,如图 716 所示，真空中,A,、,B,两个点电荷的,电荷量分别为,Q,和,q,，放在光滑绝缘水平面上，,A,、,B,之间,用绝缘的轻弹簧连接当系统平衡时，弹簧的伸长量为,x,0,.若,弹,簧发生的均是弹性形变，则(,),A.,保持,Q,不变,将,q,变为,2,q,，平衡时弹簧的伸长量等于,2,x,0,B.,保持,q,不变,将,Q,变为,2,Q,，平衡时弹簧的伸长量小于,2,x,0,C.,保持,Q,不变,将,q,变为,q,，平衡时弹簧的缩短量等于,x,0,D.,保持,q,不变,将,Q,变为,Q,，平衡时弹簧的缩短量小于,x,0,正确解析：,A,、,B,选项中，某电荷,量变为原来的两倍，要平,衡则弹力变为原来的两倍，即弹簧的伸长量等于,2,x,0,，但弹簧伸,长，电荷间距离变大，库仑力比原来的两倍小，所以伸长量小,于,2,x,0,，,B,正确,C,、,D,两项中，电荷变为负后是引力，如果两,电荷间距离不变，则库仑力大小不变，弹力等于电场力但由,于,两电荷间距离变小，库仑力变大，压缩量应变大，所以,C,、,D,两项都错误,列式求解为：设弹簧的原长为,l,，,Q,和,q,间的库仑力为,指点迷津：,在运用库仑定律时要注意：,库仑定律只适用于真空中的点电荷；,在电荷间距离不变的情况下库仑力与电荷量的乘积成正,比,题中电荷量变化时往往距离随之变化，所以在解题时要注,意审清题意,考点,3,电场、电场强度,1,电场：电荷周围存在的一种特殊物质电场对放入其中,的电荷有,_,静止电荷产生的电场称为,_,2,电场强度,力的作用,静电场,(1),定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力,F,与它的电,荷量的比值,(2),公式：,_.,(3),矢量性：电场强度是矢量，方向与该点正电荷所受的电,场力方向一致，与该点负电荷所受的电场力方向相反,(4),电场中某点的电场强度由电场本身决定，与检验电荷无,关,(5),真空中点电荷电场强度的决定式：,_,，其,中,Q,是形成电场的场源电荷,(6),电场的叠加：某点的电场等于各个,电荷单独存在时在该,点产生的电场的矢量和,定义式,决定式,关系式,公式,适用范围,任何电场,真空中点电荷,匀强电场,意义,电场强度,E,与电场力,F,和检验电荷,q,无关,电场强度,E,由场源点电,荷,Q,以及该点到场源,点电荷,Q,的距离,r,决定,U,是电场中两点,间的电势差，,d,是这两点间沿电,场方向的距离,方向,正电荷的受,力方向,Q,为正电荷，则背离场,源点电荷,Q,Q,为负电荷，则指向场,源点电荷,Q,从正极板指向负,极板,3,三种电场强度计算公式的比较,【,跟踪训练,】,6,关于电场，下列说法中正确的是,(,),A,A,电场是电荷周围空间实际存在的物质,B,电场是为了便于研究电荷的运动而引入的理,想模型,C,电荷周围分布的电场线就是电场,D,电荷间的相互作用不是通过电场作媒介,产生的,7下列说法正确的是(,),电荷的电荷量成正比,C,根据场强的叠加原理，可知合电场的场强一定大于分,电场的场强,D,电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹,解析：,电场强度与电场力及试探电荷的电荷量无关，而由,场源电荷及研究点在场中的位置决定对于点电荷形成的电场，,确定点的场强与形成电场的场源电荷的电量成正比，故,A,错误、,B,正确电场强度是矢量，合场强由平行四边形法则确定，作,为合场强的平行四边形的对角线不一定比作为分场强的平行四,边形的邻边长，,C,错误只有当电场线是直线，带电粒子只在,电场力的作用下，电荷的初速度为零或初速度方向与电场线重,合时，电荷的运动轨迹才会与电,场线重合，故,D,错误,答案：,B,8,如图,7,1,2,所示，以,O,点为圆心、,r,为半径的圆与坐,标轴的交点分别为,a,、,b,、,c,、,d,，空间有与,x,轴正方向相同的匀,强电场,E,，同时在,O,点固定一个电荷量为,Q,的点电荷，如果,把一个带电量为,q,的试探电荷放在,c,点，则恰好平衡，那么,匀强电场的场强为多少？,a,、,b,两点的实际场强为多少？,图,7,1,2,解：,图示空间有匀强电场和点电荷形成的电场，任何一点,的场强都是这两个电场在该处场强的合场强由带电荷量为,q,正点电荷,形成的电场场强方向从圆心沿半径方向向外，故,在,a,点，点电荷场强方向沿,x,轴正方向；在,d,点，点电荷场强,方向沿,y,轴的正方向,考点,4,电场线,1,电场线：在电场中画出的一些曲线，曲线上每一点的切,线方向都跟该点的场强方向一致，曲线的疏密表示电场的强弱,电场线不是实际存在的线，而是为了描述电场而假想的线,2,电场线的特点,(1),电场线始于正电荷,(,或无穷远,),，终于负电荷,(,或无穷远,),(2),电场线密的地方电场强，电场线疏的地方电场弱,(3),电场线密的地方等差等势面密；等差等势面密的地方电,场线也密,(4),电场线互不相交,(5),电场线和等势面在相交处互相垂直,(6),电场线的方向是电势降低的方向，电势降低的方向不一,定是电场线的方向,(7),切线方向表示该点场强的方向，也是正电荷的受力方,向,(8),电场线不是电荷运动的轨迹，弯曲的电场线一定不可能,与轨迹重合,3,几种典型的电场线,【,跟踪训练,】,9关于电场线，下述说法中正确的是(,),A,电场线是客观存在的,B,电场线与电荷运动的轨迹是一致的,C,电场线上某点的切线方向与电荷在该点的受力方向,可以,不同,D,沿电场线方向，场强一定越来越大,解析：,电场线不是客观存在的，是为了形象描述电场的假,想线，,A,选项错误正电荷在电场中受的电场力方向与该点切,线方,向相同，而负电荷所受电场力与该点切线方向相反，选项,C,正确场强大小与场强的方向无关，与电场线方向无关，,D,选项错误,答案：,C,10如下列图所示，正电荷,q,在电场力作用下由,P,向,Q,做,加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在的,电,场是图中哪一个(,),答案：,D,解析：,带电体在电场中做加速运动，其电场力方向与加速,度方向相同，加速度越来越大，电荷所受电场力应越来越大，,电量不变，电场力,F,Eq,，应是,E,越来越大电场线描述电场,强度分布的方法是：电场线密度越大，表示场强越大沿,