[高考導航]考點內容要求高考命題實況命題熱點2014Ⅰ卷2014Ⅱ卷2015Ⅰ卷2015Ⅱ卷物質的電結構、電荷守恒Ⅰ

(1)電場強度的求解、電場強度與帶電粒子運動軌跡的綜合問題；(2)電容器動態變化的問題，電容器與平衡條件的綜合問題；(3)以點電荷、等量異種電荷及等量同種電荷模型為載體綜合考查電場力的性質和電場能的性質；(4)牛頓運動定律、動能定理及功能關系在靜電場中的綜合應用問題；(5)帶電粒子在電場中的加速、偏轉等問題靜電現象的解釋Ⅰ

點電荷Ⅰ

庫侖定律Ⅱ

靜電場Ⅰ

電場強度、點電荷的場強Ⅱ

T196分

電場線Ⅰ

電勢能、電勢ⅠT216分T196分T156分

電勢差Ⅱ

勻強電場中電勢差與電場強度的關系Ⅱ

帶電粒子在勻強電場中的運動ⅡT2520分

T146分T2412分示波管Ⅰ

常用的電容器、電容器的電壓、電荷量和電容的關系Ⅰ

根底課時16電場的力的性質知識點一、電荷及電荷守恒定律1.元電荷、點電荷(1)元電荷：e＝1.6×10－19C，所有帶電體的電荷量都是元電荷的________，其中質子、正電子的電荷量與元電荷相同。(2)點電荷：當帶電體本身的大小和形狀對研究的問題影響很小時，可以將帶電體視為點電荷。2.靜電場(1)定義：存在于電荷周圍，能傳遞電荷間_________的一種特殊物質。(2)根本性質：對放入其中的電荷有___的作用。整數倍相互作用力3.電荷守恒定律(1)內容：電荷既不會創生，也不會消滅，它只能從一個物體_____到另一個物體，或者從物體的一局部_____到另一局部；在轉移過程中，電荷的總量保持_____。(2)起電方式：_________、_________、感應起電。(3)帶電實質：物體帶電的實質是_________。知識點二、庫侖定律1.內容：_____中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與它們的_____________成正比，與它們的_____________成反比。作用力的方向在它們的連線上。轉移轉移不變摩擦起電接觸起電得失電子真空電荷量的乘積距離的二次方2.表達式：F＝_____，式中k＝_______N·m2/C2，叫靜電力常量。9.0×1093.適用條件：_____中的_______。知識點三、電場強度、點電荷的場強1.定義：放入電場中某點的電荷受到的電場力F與它的電荷量q的______。真空點電荷比值2.定義式：E＝___。單位：N/C或V/m3.點電荷的電場強度：真空中點電荷形成的電場中某點的電場強度：E＝_____。4.方向：規定_______在電場中某點所受_______的方向為該點的電場強度方向。正電荷電場力5.電場強度的疊加：電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產生的電場強度的_____和，遵從____________定那么。知識點四、電場線1.定義：為了形象地描述電場中各點電場強度的_____及_____，在電場中畫出一些曲線，曲線上每一點的_________都跟該點的電場強度方向一致，曲線的_____表示電場的強弱。矢量平行四邊形強弱方向切線方向疏密正電荷相交場強場強方向降低垂直[思考判斷](1)任何帶電體所帶的電荷量都是元電荷的整數倍。()(2)兩個完全相同的帶電金屬球接觸時，先發生正、負電荷的中和，然后再平分。()(3)相互作用的兩個點電荷，不管它們的電荷量是否相同，它們之間的庫侖力大小一定相等。()(5)電場強度反映了電場力的性質，所以電場中某點的電場強度與試探電荷在該點所受的電場力成正比。()(6)電場中某點的電場強度方向即為正電荷在該點所受的電場力的方向。(

)(7)在真空中，電場強度的表達式E＝中的Q就是產生電場的點電荷的電荷量。(

)(8)在點電荷產生的電場中，以點電荷為球心的同一球面上各點的電場強度都相同。(

)答案(1)√

(2)√

(3)√

(4)×

(5)×

(6)√

(7)√

(8)×考點一庫侖力作用下的平衡問題1.解決平衡問題應注意三點 (1)明確庫侖定律的適用條件； (2)知道完全相同的帶電小球接觸時電荷量的分配規律； (3)進行受力分析，靈活應用平衡條件。2.在同一直線上三個自由點電荷的平衡問題 (1)條件：兩個點電荷在第三個點電荷處的合場強為零，或每個點電荷受到的兩個庫侖力必須大小相等，方向相反。(2)規律“三點共線〞——三個點電荷分布在同一條直線上；“兩同夾異〞——正、負電荷相互間隔；“兩大夾小〞——中間電荷的電荷量最小；“近小遠大〞——中間電荷靠近電荷量較小的電荷。【例1】(多項選擇)(2021·浙江理綜，20)如圖1所示，用兩根長度相同的絕緣細線把一個質量為0.1kg的小球A懸掛到水平板的M、N兩點，A上帶有Q＝3.0×10－6C的正電荷。兩線夾角為120°，兩線上的拉力大小分別為F1和F2。A的正下方0.3m處放有一帶等量異種電荷的小球B，B與絕緣支架的總質量為0.2kg(重力加速度取g＝10m/s2；靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，A、B球可視為點電荷)，那么()圖1A.支架對地面的壓力大小為2.0NB.兩線上的拉力大小F1＝F2＝1.9NC.將B水平右移，使M、A、B在同一直線上，此時兩線上的拉力大小F1＝1.225N，F2＝1.0ND.將B移到無窮遠處，兩線上的拉力大小F1＝F2＝0.866N答案BC方法提煉解決庫侖力作用下平衡問題的思路【變式訓練】1.(2021·哈爾濱市一聯)如圖2所示，A、B是兩個帶異種電荷的小球，其質量分別為m1和m2，所帶電荷量分別為＋q1和－q2，A用絕緣細線L1懸掛于O點，A、B間用絕緣細線L2相連。整個裝置處于水平方向的勻強電場中，平衡時L1向左偏離豎直方向，L2向右偏離豎直方向，那么可以判定()圖2A.m1＝m2B.m1＞m2C.q1＞q2 D.q1＜q2解析對A、B整體分析，受細線L1的拉力、重力、水平方向的電場力，由于細線L1向左偏，那么電場力水平向左，即(q1－q2)E＞0，q1＞q2，C正確，D錯誤；不能判斷m1、m2的大小關系，A、B錯誤。答案C考點二電場強度的疊加與計算【例2】(2021·山東理綜，18)直角坐標系xOy中，M、N兩點位于x軸上，G、H兩點坐標如圖3所示。M、N兩點各固定一負點電荷，一電荷量為Q的正點電荷置于O點時，G點處的電場強度恰好為零。靜電力常量用k表示。假設將該正點電荷移到G點，那么H點處場強的大小和方向分別為()圖3答案

B方法提煉計算電場強度常用的“六〞種方法(1)電場疊加合成的方法。(2)平衡條件求解法。(3)對稱法。(4)補償法。(5)等效法。(6)微元法。【變式訓練】2.[對稱法求電場強度]如圖4所示，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、b、d三個點，a和b、b和c、c和d間的距離均為R，在a點處有一電荷量為q(q＞0)的固定點電荷。b點處的場強為零，那么d點處場強的大小為(k為靜電力常量)()圖4答案

B3.[平衡法求電場強度]如圖5所示，在光滑絕緣水平面上，三個帶電小球a、b和c分別位于邊長為l的正三角形的三個頂點上：a、b帶正電，電荷量均為q，c帶負電。整個系統置于方向水平的勻強電場中。靜電力常量為k，假設三個小球均處于靜止狀態(不計重力)，那么勻強電場場強的大小()圖5答案

B考點三電場線的理解與應用【例3】(多項選擇)(2021·通遼市調研)如圖6所示，圖中實線是一簇未標明方向的由點電荷產生的電場線，虛線是某帶電粒子通過該電場區域時的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點，假設帶電粒子在運動過程中只受電場力作用，根據此圖可做出的正確判斷是()圖6A.帶電粒子所帶電荷的正、負B.帶電粒子在a、b兩點的受力方向C.帶電粒子在a、b兩點的加速度何處較大D.帶電粒子在a、b兩點的速度何處較大解析由電場線的疏密可知，a點的場強大，帶電粒子在a點的加速度大，故C正確；畫出初速度方向結合運動軌跡的偏轉方向，可判斷帶電粒子所受電場力的方向，但由于電場的方向未知，所以不能判斷帶電粒子的電性，故A錯誤，B正確；利用初速度的方向和電場力方向的關系，可判斷帶電粒子由a到b時電場力做負功，動能減小，因此va＞vb，選項D正確。答案

BCD方法提煉分析帶電粒子運動的軌跡類問題的技巧判斷速度方向帶電粒子的軌跡的切線方向為該點處的速度方向判斷電場力(或場強)的方向僅受電場力作用時，帶電粒子所受電場力方向指向軌跡曲線的凹側，再根據粒子的正負判斷場強的方向判斷電場力做功的正負及電勢能的增減若電場力與速度方向成銳角，則電場力做正功，電勢能減少；若電場力與速度方向成鈍角，則電場力做負功，電勢能增加【變式訓練】4.(2021·浙江金華二模)在空間O點固定帶正電的點電荷Q，其電場的電場線如圖7所示，在其電場中的A點有一個帶電粒子q(重力不計)。假設給帶電粒子一個垂直于OA方向的初速度v0，在只受電場力的作用下，以下說法中正確的選項是()圖7A.假設q為負電荷，那么q一定做圓周運動B.假設q為負電荷，那么q可能做勻變速曲線運動C.假設q為正電荷，那么q的電勢能可能增大D.假設q為正電荷，那么q一定做遠離O點的變加速曲線運動解析假設q為負電荷，只有當粒子受到的電場力恰好和粒子做圓周運動的向心力大小相等時，粒子才做勻速圓周運動，否那么粒子就做變速曲線運動，所以A錯誤；當粒子做曲線運動時，粒子受到的電場力的大小要改變，所以粒子做的是變加速曲線運動，所以B錯誤；假設q為正電荷，那么粒子一定會向遠離電荷Q的方向運動，電場力做正功，那么q的電勢能逐漸減小，所以C錯誤；假設q為正電荷，那么粒子一定會遠離O點，受到的電場力的大小逐漸減小，做變加速曲線運動，所以D正確。答案D【例4】(2021·長春市一聯)如圖8所示，在真空中有兩個固定的等量異種點電荷＋Q和－Q。直線MN是兩點電荷連線的中垂線，O是兩點電荷連線與直線MN的交點。a、b是兩點電荷連線上關于O的對稱點，c、d是直線MN上的兩個點。以下說法中正確的選項是()圖8A.a點的場強大于b點的場強；將一檢驗電荷沿MN由c移動到d，所受電場力先增大后減小B.a點的場強小于b點的場強；將一檢驗電荷沿MN由c移動到d，所受電場力先減小后增大C.a點的場強等于b點的場強；將一檢驗電荷沿MN由c移動到d，所受電場力先增大后減小D.a點的場強等于b點的場強；將一檢驗電荷沿MN由c移動到d，所受電場力先減小后增大解析等量異種電荷形成的電場的電場線如下圖。在＋Q和－Q的連線上，從＋Q到－Q電場強度先變小后變大；在＋Q和－Q連線的中垂線上從O點向M點或N點電場強度均變小。應選項C正確。答案

C【拓展延伸】在【例4】中，假設將一正檢驗電荷q從b點移到a點，電場力做什么功？從d點移到c點呢？解析在兩電荷的連線上，電場方向從＋Q指向－Q，正q受力方向從a指向b，故檢驗電荷q從b點移到a點，電場力做負功；在＋Q和－Q連線的中垂線上，各點電場方向不變，始終水平向右，正q從d點到c點受力方向和速度方向始終垂直，故電場力不做功。答案負功不做功規律總結兩種等量點電荷的電場線電場電場線電場強度特點等量異種點電荷的電場①在點電荷的連線上，連線中點O處的場強最小，指向負電荷一方②連線上的場強大小沿連線先變小，再變大③在點電荷連線的中垂線上，O點場強最大，向外逐漸減小等量同種點電荷的電場①連線中點O處的場強大小為零②連線上的場強大小沿連線先變小到零，再變大③在點電荷連線的中垂線上，O點場強最小，沿中垂線向外先變大后變小【變式訓練】5.(2021·湖北華師一附中等八校聯考)英國科學家法拉第最先嘗試用“線〞描述磁場和電場，有利于形象理解不可直接觀察的電場和磁場的強弱分布。如圖9所示為一對等量異種點電荷，電荷量分別為＋Q、－Q。實線為電場線，虛線圓的圓心O在兩電荷連線的中點，a、b、c、d為圓上的點，以下說法正確的選項是()圖9A.a、b兩點的電場強度相同

B.b、c兩點的電場強度相同C.c點的電勢高于d點的電勢

D.d點的電勢等于a點的電勢解析a、b、c、d在同一個圓上，電場線的疏密表示場強的強弱，故四點的場強大小相等，但是方向不同，選項A、B錯誤；沿電場線方向電勢降低，故c點電勢低于d點電勢，選項C錯誤；a、d兩點關于兩電荷連線對稱，故電勢相等，選項D正確。答案D1.(多項選擇)(2021·東北三校聯考)如圖10所示，實線是勻強電場的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區域時的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點。假設帶電粒子在運動中只受電場力作用，那么由此圖可作出的正確判斷是()圖10A.帶電粒子帶負電B.帶電粒子帶正電C.帶電粒子所受電場力的方向向左D.帶電粒子做勻變速運動解析由運動軌跡的彎曲特點可知，帶電粒子受水平向左的電場力作用，故粒子帶負電。粒子在勻強電場中運動，那么粒子受電場力是恒定的，可知粒子運動的加速度大小不變。答案ACD2.(多項選擇)(2021·江蘇單科，8)兩個相同的負電荷和一個正電荷附近的電場線分布如圖11所示。c是兩負電荷連線的中點，d點在正電荷的正上方，c、d到正電荷的距離相等，那么()圖11A.a點的電場強度比b點的大

B.a點的電勢比b點的高C.c點的電場強度比d點的大

D.c點的電勢比d點的低答案

ACD3.(2021·福建福州質檢)如圖12所示，水平天花板下用長度相同的絕緣細線懸掛起來的兩個相同的帶電小球A、B，左邊放一帶正電的固定球P時，兩懸線都保持豎直方向。下面說法正確的選項是()圖12A.A球帶正電，B球帶負電，并且A球帶電荷量較B球帶電荷量大B.A球帶正電，B球帶負電，并且A球帶電荷量較B球帶電荷量小C.A球帶負電，B球帶正電，并且A球帶電荷量較B球帶電荷量小D.A球帶負電，B球帶正電，并且A球帶電荷量較B球帶電荷量大答案

C4.(多項選擇)(2021·廣東七校聯考)如圖13所示，點電荷Q固定，虛線是帶電荷量為q的微粒僅在電場力作用下的運動軌跡，微粒的重力不計，a、b是軌跡上的兩個點，b點離Q較近，那么以下判斷正確的選項是()圖13A.Q一定帶正電荷，q一定帶負電荷B.不管Q帶何種電荷