《高考物理一轮复习 第六章 第1节 电场力的性质讲义（含解析）-人教版高三物理试题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习 第六章 第1节 电场力的性质讲义（含解析）-人教版高三物理试题（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电场力的性质(1)任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍。()(2)点电荷和电场线都是客观存在的。()(3)根据Fk，当r0时，F。()(4)电场强度反映了电场力的性质，所以电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比。()(5)电场中某点的电场强度方向即为正电荷在该点所受的电场力的方向。()(6)真空中点电荷的电场强度表达式E中，Q就是产生电场的点电荷。()(7)在点电荷产生的电场中，以点电荷为球心的同一球面上各点的电场强度都相同。()(8)电场线的方向即为带电粒子的运动方向。()(1)1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律库仑定律。(2)1837年，
2、英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场。(3)1913年，美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量，获得诺贝尔奖。突破点(一)库仑定律及库仑力作用下的平衡1对库仑定律的两点理解(1)Fk，r指两点电荷间的距离。对可视为点电荷的两个均匀带电球，r为两球心间距。(2)当两个电荷间的距离r0时，电荷不能视为点电荷，它们之间的静电力不能认为趋于无限大。2解决库仑力作用下平衡问题的方法步骤库仑力作用下平衡问题的分析方法与纯力学平衡问题的分析方法是相同的，只是在原来受力的基础上多了电场力。具体步骤如下：3“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
3、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)典例多选(2016浙江高考)如图所示，把A、B两个相同的导电小球分别用长为0.10 m的绝缘细线悬挂于OA和OB两点。用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触，棒移开后将悬点OB移到OA点固定。两球接触后分开，平衡时距离为0.12 m。已测得每个小球质量是8.0104 kg，带电小球可视为点电荷，重力加速度g10 m/s2，静电力常量k9.0109Nm2/C2，则()A两球所带电荷量相等BA球所受的静电力为1.0102 NCB球所带的电荷量为4108 CDA、B两球连线中点处的电场强度为0解析用丝绸摩擦过的玻璃棒接触A球
4、，使A球带正电，由题意知A、B两球接触后分开，则两球所带电荷量相等，选项A正确；两球平衡后受力如图所示，球B所受静电力Fmgtan 6.0103 N，球A、B所受静电力大小相等，选项B错误；由F及q1q2知，小球所带电荷量q4108 C，选项C正确；A、B两球所带电荷在其连线的中点处产生的电场强度大小相等、方向相反，场强为0，选项D正确。答案ACD方法规律丝绸摩擦过的玻璃棒应带正电，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电；两完全相同的小球接触时电荷量等量均分，如带异种电荷的两完全相同的小球接触时，电荷量应先中和后等量均分。集训冲关1真空中有三个点电荷Q1、Q2、Q3分别放在一条直线上的A、B、C三点，如图所
5、示，已知BC的长度是AB的2倍。若Q1q，Q22q，Q32q，则Q2所受电场力与Q3所受电场力的大小之比为()A914B922C277 D2711解析：选D设ABr，则BC2r；根据库仑定律，Q2所受电场力F2kk3k；Q3所受电场力F3kkk，则F2F32711，故D正确。2.(2018海门模拟)如图所示，a、b、c为真空中三个带电小球，b球带电荷量为Q，用绝缘支架固定，a、c两小球用绝缘细线悬挂，处于平衡状态时三小球球心等高，且a、b和b、c间距离相等，悬挂a小球的细线向左倾斜，悬挂c 小球的细线竖直，则下列判断正确的是()Aa、b、c三小球带同种电荷Ba、c两小球带异种电荷Ca小球带电荷
6、量为4QDc小球带电荷量为4Q解析：选C根据受力平衡条件可知，由于b球带正电，要使a、c两球平衡，则a、c两球一定带负电，故A、B、D错误；对c小球进行分析，a、c间的距离是b、c间的两倍，由库仑定律，则有：k，解得：Qa4Q，又a小球带负电，所以a小球带电荷量为4Q，故C正确。3.如图所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B，A带电力的作用下处于平衡状态，则C的带电性质及位置应为()A正，B的右边0.4 m处 B正，B的左边0.2 m处C负，A的左边0.2 m处 D负，A的右边0.2 m处解析：选C要使三个电荷均处于平衡状态，必须满足“两同夹异”“两大夹小”的原则，所以选项C正确
7、。突破点(二)电场强度的叠加问题1电场强度三个表达式的比较EEkE公式意义电场强度定义式真空中点电荷电场强度的决定式匀强电场中E与U的关系式适用条件一切电场真空点电荷匀强电场决定因素由电场本身决定，与q无关由场源电荷Q和场源电荷到该点的距离r共同决定由电场本身决定，d为沿电场方向的距离相同点矢量，遵守平行四边形定则单位：1 N/C1 V/m2电场强度的叠加(1)叠加原理：多个电荷在空间某处产生的电场为各电荷在该处所产生的电场强度的矢量和。(2)运算法则：平行四边形定则。典例如图所示，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
8、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2EBB、D两点电场强度大小相等，方向相同CB点场强大小为EDB点场强的方向与水平方向成30角解析在A、B、C、D四点分别存在两个分电场：匀强电场和点电荷q的电场，根据平行四边形定则合成，两个分矢量方向相反时，合场强最小，故C点的场强最小，为：ECE0，既有E；两个分矢量方向相同时，合场强最大，故A点的场强最大，为：EAE2E，故A正确；B、D两点电场强度大小相等，为EBED E，方向不同，B点场强的方向与水平方向成45角斜向下，D点场强的方向与水
9、平方向成45角斜向上，故B、C、D错误。答案A集训冲关1(2019温州联考)如图所示，B 为线段AC 的中点，如果在A 处放一个Q 的点电荷，测得B 处的场强EB60 N/C，则下列说法正确的是()AC处的场强大小为EC30 N/CBC处的场强大小为EC20 N/CC若要使EB0，可在C 处放一个Q的点电荷D把q1.0109C的点电荷放在C 点，则其所受电场力的大小为 1.5108 N解析：选D场源为一正的点电荷Q，B离点Q的距离等于C离Q的距离的一半，则根据真空中点电荷场强公式，得EB4EC；因B处的场强EB60 N/C，则EC15 N/C，故A、B错误。若要使EB0，可在C处放一个Q的点电
10、荷，故C错误。把q1.0109C的点电荷放在C点，则其受电场力的大小为FqEC1.0109C15 N/C1.5108N，故D正确。2直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图。M、N两点各固定一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为()A.，沿y轴正向B.，沿y轴负向C.，沿y轴正向 D.，沿y轴负向解析：选B处于O点的正点电荷在G点处产生的场强E1k，方向沿y轴负向；又因为G点处场强为零，所以M、N处两负点电荷在G点共同产生的场强E2E1k，方向沿y轴正向；根据对称性，M
11、、N处两负点电荷在H点共同产生的场强E3E2k，方向沿y轴负向；将该正点电荷移到G处，该正点电荷在H点产生的场强E4k，方向沿y轴正向，所以H点的场强EE3E4，方向沿y轴负向。3.如图所示，绝缘水平面上有A、B、C、D四点，依次相距L，若把带电金属小球甲(半径远小于L)放在B点，测得D点处的电场强度大小为E；现将不带电的相同金属小球乙与甲充分接触后，再把两球分置于A、C两点，此时D点处的电场强度大小为()A. B.CE D.解析：选D根据点电荷电场强度公式E，则B处的小球在D处的电场强度为EBE；当将不带电的相同金属小球乙与甲充分接触后，再把两球分置于A、C两点，则两球的电量分别为，那么A处
12、的小球在D处的电场强度EA，而C处的小球在D处的电场强度EC；由于两球在D处的电场强度方向相同，因此它们在D点处的电场强度大小为E合，故A、B、C错误，D正确。突破点(三)电场线的理解与应用1电场线的三个特点(1)电场线从正电荷或无限远处出发，终止于无限远或负电荷处。(2)电场线在电场中不相交。(3)在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏。2六种典型电场的电场线3两种等量点电荷的电场分析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
13、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4电场线的应用题点全练1在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点电场强度相同的是()A甲图中与点电荷等距的a、b两点B乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D丁图中非匀强电场中的a、b两点解析：选B由题图知，甲图中与点电荷等距的a、b两点，电场强度大小相等、方向不同，选项A错误；对乙图，根据对称性可判断，a、b两点的电场强度大小相等、方向相同，选项B正确；对丙图，根据对称性可判断，a、b两点的电场强度大小相等、方向相反，选项C错误；对丁图
14、，由电场线的疏密可知EbEa，选项D错误。2(2016江苏高考)一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示，容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是()AA点的电场强度比B点的大B小球表面的电势比容器内表面的低CB点的电场强度方向与该处内表面垂直D将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力所做的功不同解析：选C由题图知，B点处的电场线比A点处的密，则A点的电场强度比B点的小，选项A错误；沿电场线方向电势降低，选项B错误；电场强度的方向总是与等势面(容器内表面)垂直，选项C正确；沿任意路径将检验电荷由A点移动到B点，电场力做功都为零，选项D错误。3.如图所示，一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OMMN。P点在y轴右侧，MPON。则()AM点的电势比P点的电势低B将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功CN点的场强大于M点的场强D在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动解析：选D根据沿着电场线的方向，电势降低，可以知道M点的电势比P点的电势高，所以A错误；从O点到P点电势降低，负
