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1、第二讲 电场的力的性质（精英班）自主夯实基础自主预习轻松过关名师点金本讲内容可概括为：（1）四个概念：点电荷、库仑力、电场强度、电场力。（2）两条规律：库仑力定律、电荷守恒定律。本讲要让学生理解电场强度描述的是电场中某点力的性质，掌握电场强度的常见计算方法和利用库仑定律解题时应注意的问题，理解电场线的概念和如何应用电场线解题，要熟记典型电场电场线的分布规律。知识梳理一、电荷守恒定律1元电荷：所有带电体的电荷量都是电子（或质子）电荷量的整数倍，因此将一个电子（或一个质子）带的电荷量叫元电荷，1e= C.注意：元电荷不是一个电荷.2点电荷：形状和大小对研究问题的影响可忽略不计的带电体称为点电荷.点
2、电荷是 ，实际不存在.注意点电荷与质点的区别,能看成质点的带电体不一定能看成点电荷.3物体起电的三种方式，分别是： 4电荷守恒定律（1）内容：电荷既不能创造，也不能消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，系统 不变.（2）意义：电荷守恒定律是自然界的普遍规律，既适用于宏观系统，也适用于微观系统.（3）应用：完全相同的金属带电体相互接触，电荷量的分配规律是 .若不受外界影响，两个外形完全相同的导体接触后所带的电荷量 .二、库仑定律1.内容：真空中两个点电荷间的相互作用力，跟 成正比，跟 成反比，作用力的方向在 .2.数学表达式为： ,式中k= N
3、m2/C2,称为静电力常量.3.库仑定律成立的条件是： 4.说明：（1）库仑力的正负不表示力的大小，而表示库仑力的性质.当两电荷同号时，F0,库仑力为斥力;F0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接.当3个小球处于静止状态时，每根弹簧的长度均为l.已知静电力常量为k,若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为（）创新方法探究提炼方法展示技巧题型方法一、电场强度的计算方法方法概述电场强度的计算方法（1）定义式：适用于任何电场.（2）点电荷产生的电场的电场强度（3）累积法：把所有点电荷产生的场强运用矢量运算法累积起来，求出其合场强.（4）补偿法：对某些物理问题，当待求的A直接去
4、解很困难或没有条件解时，可设法补上一个B，补偿的原则是使A+B成为一个完整的模型，从而使A+B变得易于求解，而且，补上去的B也必须容易求解.那样，待求的A便可以从两者的差值获得.二、与库仑定律相关的力学问题例2如图所示，q1、q2、q3分别表示在光滑绝缘水平面上一条直线上的三个点电荷，已知q1和q2之间的距离为l1，q2和q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态.(1)如q2为正电荷，则q1为电荷, q3为电荷.(2）q1、q2、q3三者电荷量的大小之比为. 【点评】求解本题时常因审题不仔细而出错，易混淆一个电荷平衡和三个电荷都处于平衡状态的区别.对于在一条直线上三个电荷都平衡的问题，可
5、简记为“两同夹一异，两大夹一小”，即两端是同种电荷，且与中间电荷的电性相反，两端电荷的电荷量比中间电荷的电荷量要大.方法概述这里说的“平衡”，指的是带电体加速度为零的静止或匀速直线运动状态，仍属“静力学”范畴，只是带电体所受的外力为电场力而已.在做这类题目时应注意以下两点：（1）每个电荷同时受到其他各个电荷的库仑力，据此列平衡方程.（2）相邻的两电荷应为异种电荷，中间电荷的电荷量应为最小.三、电场线在解题中的应用例3如图43-6甲 所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由 AOB 匀速运动，电子的重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向的变化情况是()A.先变大后变小，方向水平向左
6、B.先变大后变小，方向水平向右图43-6甲C.先变小后变大，方向水平向左D.先变小后变大，方向水平向右【点评】本题考查了常见电荷电场线的分布及平衡的特点，解题的关键是充分利用电场线的分布找出中垂线上场强的大小和方向的变化规律.方法概述利用电场线可以判断场强的大小和方向，可以判断电场中电势的高低，可以判断带电体在电场中所受的电场力方向，还可以判断带电体在电场中移动时电场力的做功情况及电势能的变化情况.体验成功1.图43-7 为一个内外半径分别为R1和R2的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电荷量为Q.取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴.设轴上任意点P到O点的距离为x,P点电场强度的大小为
7、E.下面给出E的四个表达式（式中k为静电力常量），其中只有一个是合理的.你可能不会求解此处的场强E，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断.根据你的判断，E的合理表达式应为（） A.B.C.D.2.(2009年武汉汉阳一中模拟)ab是长为l的均匀带电细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，位置如图43-8甲所示.ab上电荷产生的电场在P1处的场强大小为E1，在P2处的场强大小为E2.下列说法中正确的是（）A.两处的电场方向相同，E1E2.B.两处的电场方向相反，E1E2.图43-8甲C.两处的电场方向相同，E1 E2.D.两处的电场方向相反，E1 E2.3.（2007年
8、广东物理卷）如图43-9所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线,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大小分别为F a、Fb,则下列判断正确的是（）A.若Q为正电荷,则q带正电, F aFb B.若Q为正电荷,则q带正电, F aFbC.若Q为负电荷,则q带正电, F aFbD.若Q为负电荷,则q带正电, F aFb4.（2007年重庆理综卷）如图43-10甲所示，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A.在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B，当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡
9、时，悬线偏离竖直方向的角度为.若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2,分别为30和45，则为（C）A.2B.3C.D.5.（2009年福州三中月考）如图43-11所示,光滑绝缘的水平面上有带异种电荷的小球A、B,把它们置于水平向右的匀强电场中保持相对静止并共同向右做匀加速直线运动.设A、B的电荷量绝对值依次为QA、QB,则下列判断正确的是（）A.小球A带正电,小球B带负电,且QAQBB.小球A带正电,小球B带负电,且QA QBD.小球A带负电,小球B带正电,且QA QB金典 预测演练经典创新展望高考1.如图所示,三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上.a和c带正电,b带负电
10、,a所带电荷量的大小比b的小.已知c受到a和b的静电力的合力可用图示中四条有向线段中的一条来表示,则这条有向线段应是（）A.F1B.F2 C.F3 D.F4 2.一个质子和一个粒子原来相隔一定距离，若同时由静止释放它们,它们仅在相互间的电场力作用下开始运动,则在它们的运动过程中，不发生变化的物理量是（）(选学)A .它们的总动能B.各自的加速度C.它们的总动量 D.它们的电势能3.设电子在运动过程中只受电场力作用，则在下列哪一种电场中可能出现以下情况：只要给电子一个适当的初速度，它就能始终沿同一条电场线运动；而给电子另一个适当的初速度，它就能始终沿某一个等势面运动（）A.正点电荷产生的电场B.负点电荷产生的电场
