物理

大一輪復(fù)習(xí)第九章靜電場考情分析生活實(shí)踐類人體帶電頭發(fā)散開，尖端放電，避雷針，靜電吸附，直線加速器，示波器，靜電加速器學(xué)習(xí)探究類觀察靜電感應(yīng)現(xiàn)象，探究電荷間的作用力的影響因素，庫侖扭秤實(shí)驗(yàn)，模擬電場線，觀察電容器的充、放電現(xiàn)象試題情境第42課時(shí)電場力的性質(zhì)目標(biāo)要求1.掌握庫侖定律的內(nèi)容及條件，并會(huì)用來解決問題。2.理解電場強(qiáng)度的定義，并會(huì)計(jì)算電場強(qiáng)度的大小，判斷電場強(qiáng)度方向。3.理解電場線的特點(diǎn)，會(huì)用電場線的特點(diǎn)解決相關(guān)問題。4.知道靜電的防止及利用。內(nèi)容索引考點(diǎn)一電荷守恒定律庫侖定律考點(diǎn)二電場強(qiáng)度考點(diǎn)三電場線的理解及應(yīng)用課時(shí)精練考點(diǎn)四靜電的防止及利用電荷守恒定律庫侖定律考點(diǎn)一電荷守恒定律內(nèi)容電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量_________三種起電方式摩擦起電、

起電、接觸起電實(shí)質(zhì)物體_________元電荷e＝

C，所有帶電體的電荷量都是元電荷的

倍保持不變感應(yīng)得失電子1.60×10－19整數(shù)電荷守恒定律比荷帶電粒子的

與其

之比叫作比荷電子的比荷為：＝1.76×1011C/kg點(diǎn)電荷代表帶電體的有一定電荷量的點(diǎn)，忽略帶電體的

及電荷分布狀況對它們之間的作用力的影響的理想化模型電荷量質(zhì)量大小、形狀庫侖定律內(nèi)容

中兩個(gè)靜止

之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成

，與它們的距離的二次方成

，作用力的方向在它們的連線上表達(dá)式F＝k，式中k＝

N·m2/C2，叫作靜電力常量條件①

；②____________真空點(diǎn)電荷正比反比9.0×109真空中靜止點(diǎn)電荷

討論交流答案對于兩個(gè)帶電金屬球，要考慮表面電荷的重新分布，如圖所示。

×√判斷正誤×××√

例1√

總結(jié)提升

例2√

例3√

(2024·山東菏澤市檢測)如圖所示，在一條直線上有兩個(gè)相距0.4m的點(diǎn)電荷A、B，A帶電荷量為＋Q，B帶電荷量為－9Q。現(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，恰好使三個(gè)點(diǎn)電荷均在靜電力的作用下處于平衡狀態(tài)，則C的帶電性質(zhì)及位置應(yīng)為A.正電，B的右邊0.4m處B.正電，B的左邊0.2m處C.負(fù)電，A的左邊0.2m處D.負(fù)電，A的右邊0.2m處變式√要使三個(gè)點(diǎn)電荷均處于平衡狀態(tài)，必須滿足“兩同夾異”“兩大夾小”“近小遠(yuǎn)大”的原則，所以點(diǎn)電荷

1.庫侖力作用下的平衡問題，其解題思路與力學(xué)中的平衡問題一樣，只是在原來受力的基礎(chǔ)上多了庫侖力，具體步驟如下：總結(jié)提升2.三個(gè)自由點(diǎn)電荷的平衡問題(1)平衡條件：每個(gè)點(diǎn)電荷受到另外兩個(gè)點(diǎn)電荷的合力為零或每個(gè)點(diǎn)電荷處于另外兩個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的合電場強(qiáng)度為零的位置。(2)平衡規(guī)律：總結(jié)提升返回電場強(qiáng)度考點(diǎn)二電場(1)定義：存在于電荷周圍，能傳遞電荷間相互作用的一種特殊物質(zhì)(2)基本性質(zhì)：對放入其中的電荷有_________電場強(qiáng)度定義：放入電場中某點(diǎn)的電荷受到的

與它的

的比值定義式：E＝

；單位：N/C或_____方向：規(guī)定

在電場中某點(diǎn)所受靜電力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)電場強(qiáng)度的方向力的作用靜電力F電荷量q

V/m正電荷點(diǎn)電荷的電場表達(dá)式：E＝k方向：對于正點(diǎn)電荷的電場，方向背離正點(diǎn)電荷；對于負(fù)點(diǎn)電荷的電場，方向指向負(fù)點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度的疊加遵循平行四邊形定則

××判斷正誤√×

(來自教材改編)(2024·山東日照市檢測)真空中Ox坐標(biāo)軸上的某點(diǎn)有一個(gè)點(diǎn)電荷Q，坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為0.2m和0.7m，如圖甲所示。在A點(diǎn)放一個(gè)帶正電的試探電荷，在B點(diǎn)放一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷，A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到靜電力的方向都跟x軸正方向相同，靜電力的大小F跟試探電荷電荷量q的關(guān)系分別如圖乙中直線a、b所示。忽略A、B間的作用力。下列說法正確的是A.B點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為0.25N/CB.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向沿x軸負(fù)方向C.點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo)為0.3mD.點(diǎn)電荷Q是正電荷例4√

例5√

返回電場線的理解及應(yīng)用考點(diǎn)三典型電場的電場線

電場線的特征(1)電場線是

的，實(shí)際電場中_______(2)電場線起始于

電荷(或無限遠(yuǎn))，終止于

(或負(fù)電荷)。靜電場的電場線_______(3)電場線不

，也不_____(4)電場線的

反映電場的強(qiáng)弱(5)電場線不表示電荷在電場中運(yùn)動(dòng)的_____假想不存在正無限遠(yuǎn)不閉合相交相切疏密程度軌跡兩種等量點(diǎn)電荷電場線的比較比較等量異種點(diǎn)電荷等量正點(diǎn)電荷電場線分布圖

電荷連線上的電場強(qiáng)度沿連線先變

后變____O點(diǎn)

，但_______O點(diǎn)為___小大最小不為零零兩種等量點(diǎn)電荷電場線的比較中垂線上的電場強(qiáng)度O點(diǎn)

，向外逐漸_____O點(diǎn)

，向外_____________關(guān)于O點(diǎn)對稱位置的電場強(qiáng)度A與A'、B與B'、C與C'等大_____等大_____最大減小最小先變大后變小同向反向下列三個(gè)問題中帶電粒子只受靜電力作用(1)當(dāng)電場線是直線時(shí)，帶電粒子一定能沿著電場線運(yùn)動(dòng)嗎？討論交流答案不一定。(2)當(dāng)電場線是曲線時(shí)，帶電粒子可能沿著電場線運(yùn)動(dòng)嗎？答案一定不會(huì)。(3)若帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡與電場線重合必須滿足什么條件？答案①電場線是直線；②帶電粒子初速度為零或初速度方向沿電場線所在的直線。

(多選)電場線能直觀地反映電場的分布情況。如圖是等量異種點(diǎn)電荷形成的電場；O是電荷連線的中點(diǎn)，E、F是連線中垂線上關(guān)于O對稱的兩點(diǎn)，B、C和A、D分別是兩電荷連線上關(guān)于O對稱的兩點(diǎn)。則A.E、F兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同B.A、D兩點(diǎn)電場強(qiáng)度不同C.B、O、C三點(diǎn)中，O點(diǎn)電場強(qiáng)度最小D.從C點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的電子加速度逐漸增大例6√√等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線是一條等勢線，電場強(qiáng)度方向與等勢線垂直，因此E、F兩點(diǎn)電場強(qiáng)度方向相同，由于E、F是連線中垂線上關(guān)于O對稱的兩點(diǎn)，則其電場強(qiáng)度大小也相等，故A正確；根據(jù)對稱性可知，A、D兩點(diǎn)處電場線疏密程度相同，則A、D兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等，由題圖甲看出，A、D兩點(diǎn)電場強(qiáng)度方向相同，故B錯(cuò)誤；由題圖甲看出，B、O、C三點(diǎn)比較，O點(diǎn)處的電場線最稀疏，電場強(qiáng)度最小，故C正確；由題圖可知，電子從C點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，電場強(qiáng)度逐漸減小，則靜電力逐漸減小，由牛頓第二定律可知電子的加速度逐漸減小，故D錯(cuò)誤。返回靜電的防止及利用考點(diǎn)四靜電平衡(1)定義：導(dǎo)體放入電場中，附加電場與原電場的電場強(qiáng)度在導(dǎo)體內(nèi)部大小相等且方向相反，使得疊加電場強(qiáng)度為零時(shí)，自由電荷不再發(fā)生

，導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡狀態(tài)(2)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的特點(diǎn)①導(dǎo)體內(nèi)部的電場強(qiáng)度__________②導(dǎo)體是一個(gè)等勢體，導(dǎo)體表面是等勢面③導(dǎo)體表面處的電場強(qiáng)度方向與導(dǎo)體表面_____定向移動(dòng)處處為零垂直靜電平衡④導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷，凈電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上⑤在導(dǎo)體外表面越尖銳的位置，凈電荷的密度(單位面積上的電荷量)越大，凹陷的位置幾乎沒有凈電荷尖端放電導(dǎo)體尖端周圍電場使空氣

，電離出的與導(dǎo)體尖端電荷符號(hào)相反的電荷與尖端的電荷中和，相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端失去電荷靜電屏蔽處于電場中的封閉金屬殼，由于內(nèi)部電場強(qiáng)度處處為

，從而外電場對殼內(nèi)儀器不會(huì)產(chǎn)生影響電離零

如圖所示，在原來不帶電的空心金屬球殼外面放置一個(gè)正電荷。A、B、C三點(diǎn)分別位于球殼外部、球殼實(shí)體中和球殼空腔內(nèi)。當(dāng)球殼處于靜電平衡狀態(tài)時(shí)，下列說法正確的是A.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度B.B點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于C點(diǎn)的電場強(qiáng)度C.由于靜電屏蔽，C點(diǎn)的電場強(qiáng)度等于0D.由于靜電感應(yīng)，球殼內(nèi)表面感應(yīng)出電荷例7√A點(diǎn)處于點(diǎn)電荷的電場中，所以A點(diǎn)的電場強(qiáng)度不等于零；金屬空心球殼放在點(diǎn)電荷的電場中，最終處于靜電平衡狀態(tài)，球殼內(nèi)部的電場強(qiáng)度處處為零，所以B、C兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度都為零，則EA>EB＝EC，故A、B錯(cuò)誤，C正確；處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部的電場強(qiáng)度處處為零，其內(nèi)表面不帶電，故D錯(cuò)誤。返回課時(shí)精練對一對題號(hào)12345678答案DBCCCDADCD題號(hào)91011答案DBBCD答案12345678910111.(2024·江蘇卷·1)在靜電場中有a、b兩點(diǎn)，試探電荷在兩點(diǎn)的靜電力F與電荷量q滿足如圖所示的關(guān)系，請問a、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小關(guān)系是A.Ea＝Eb B.Ea＝2EbC.Ea<Eb

D.Ea>Eb1234567891011基礎(chǔ)落實(shí)練答案√1234567891011答案

2.(多選)M和N是兩個(gè)不帶電的物體。它們互相摩擦后M帶正電且所帶電荷量為1.6×10－10C，下列判斷正確的有A.摩擦前M和N的內(nèi)部沒有任何電荷B.摩擦過程中電子從M轉(zhuǎn)移到NC.N在摩擦后一定帶負(fù)電且所帶電荷量為1.6×10－10CD.M在摩擦過程中失去1.6×1010個(gè)電子√1234567891011答案√1234567891011答案摩擦前M和N都不帶電，是指這兩個(gè)物體都呈電中性，沒有“凈電荷”，也就是沒有得失電子，但內(nèi)部仍有正電荷和負(fù)電荷，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；M和N摩擦后M帶正電荷，說明M失去電子，電子從M轉(zhuǎn)移到N，選項(xiàng)B正確；根據(jù)電荷守恒定律，M和N這個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)原來電荷量的代數(shù)和為0，摩擦后電荷量的代數(shù)和應(yīng)仍為0，選項(xiàng)C正確；元電荷為1.60×10－19

C，摩擦后M帶正電且所帶電荷量為1.6×10－10

C，由于M帶電荷量應(yīng)是元電荷的整數(shù)倍，所以M在摩擦過程中失去109個(gè)電子，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。1234567891011答案3.把頭發(fā)屑懸浮在蓖麻油里，加上電場，可以模擬出電場的分布情況。如圖甲是模擬孤立點(diǎn)電荷和金屬板之間的電場照片，圖乙為簡化后的電場線分布情況，則A.由圖甲可知，電場線是真實(shí)存在的B.圖甲中，沒有頭發(fā)屑的地方?jīng)]有電場C.圖乙中A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度D.在圖乙電場中由A點(diǎn)靜止釋放的質(zhì)子能沿著電場線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)√1234567891011答案電場線是假想的曲線，不是真實(shí)存在的，故A錯(cuò)誤；題圖甲中，沒有頭發(fā)屑的地方同樣也有電場存在，故B錯(cuò)誤；題圖乙中A點(diǎn)的電場線較B點(diǎn)密集，可知A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度，故C正確；因A、B之間的電場線為曲線，根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，在題圖乙電場中由A點(diǎn)靜止釋放的質(zhì)子不可能沿電場線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。1234567891011答案

√1234567891011答案

從金屬小球到O點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向向右，防護(hù)服接地，電勢為零，沿電場強(qiáng)度方向電勢逐漸降低，P處的電勢大于零，故B錯(cuò)誤；防護(hù)服接地，由靜電感應(yīng)原理可以知道，防護(hù)服內(nèi)金屬網(wǎng)左側(cè)外表面帶負(fù)電，內(nèi)表面不帶電，故D錯(cuò)誤。1234567891011答案

√1234567891011答案

1234567891011答案6.如圖所示，絕緣斜面體ABC靜止于粗糙的水平面上，∠B＝37°，∠C＝53°，兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電物體P、Q分別靜止在AB和AC面上，且P、Q連線水平。已知AB、AC面均光滑，斜面體和P、Q的質(zhì)量分別為M、m1、m2，重力加速度為g，sin37°＝0.6。下列判斷正確的是A.P、Q的質(zhì)量之比是16∶9B.P、Q帶異種電荷，且Q的電荷量等于P的電荷量C.水平面對斜面體底部有水平向右的靜摩擦力D.水平面對斜面體的支持力大于(M＋m1＋m2)g√1234567891011答案

P、Q兩物體都是三力平衡，且P、Q在水平方向受到的是大小相等的庫侖引力，P、Q一定帶異種電荷，電荷量大小關(guān)系不能確定，B錯(cuò)誤；對斜面體和P、Q所構(gòu)成的整體受力分析，水平面對斜面體的支持力等于總重力，水平面對斜面體沒有摩擦力，水平面對斜面體的支持力為FN＝(M＋m1＋m2)g，C、D錯(cuò)誤。1234567891011答案

√1234567891011答案

1234567891011答案

1234567891011答案

√√能力綜合練1234567891011答案A、B、C三點(diǎn)的點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度方向如圖所