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1、2022年高考物理一轮复习 第七章 静电场考点通关考 纲 下 载考 情 上 线1.物质的电结构、电荷守恒()2静电现象的解释()3点电荷()4库仑定律()5静电场()6电场强度、点电荷的场强()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()11带电粒子在匀强电场中的运动()12示波管()13常见电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系()高考地位高考对本章考查的频率较高，考查的题型有选择和计算等，考查的难度中等，分值一般为1020分。考点点击1.对电势、电势能、电场线、电场强度等基本概念的考查常以选择题形式出现。2平行板电容器的动态变化问题常被考查到。3电场和
2、力学中的平衡、运动学、牛顿运动定律、功能关系等结合，考查带电粒子在电场中的运动问题。第1单元电场力的性质点电荷电荷守恒定律想一想如图711所示，在带电荷量为Q的带电体C右侧有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上。若先将C移走，再把A、B分开，则A、B分别带什么电？若先将A、B分开，再移走C，则A、B分别带什么电？这一过程中电荷总量如何变化？图711提示：不带不带带负带正不变记一记1元电荷、点电荷 (1)元电荷：e1.61019 C，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同。电子的电荷量q1.61019 C。(2)点电荷：代表带电体的有一定电荷量的点，
3、忽略带电体的大小和形状的理想化模型。2电荷守恒定律(1)内容：电荷既不能创生，也不能消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中电荷的代数和不变。(2)起电方法：摩擦起电、感应起电、接触起电。(3)带电实质：物体带电的实质是得失电子。(4)电荷的分配原则：两个形状、大小相同的导体，接触后再分开，二者带相同电荷；若两导体原来带异种电荷，则电荷先中和，余下的电荷再平分。试一试1多选一带负电绝缘金属小球被放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上带有的负电荷几乎不存在了。这说明()A小球上原有的负电荷逐渐消失了B在此现象中，电荷不守恒C小球上负电荷减少
4、的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D该现象是由于电子的转移引起的，仍然遵循电荷守恒定律解析：选CD带负电的金属小球在潮湿的空气中，经过一段时间后，小球上的负电荷(电子)被潮湿的空气导走了，但电荷转移的过程中，电荷守恒，故CD正确。库 仑 定 律想一想如图712所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离l为球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷，电荷量的绝对值均为Q，试比较它们之间的库仑力与的大小关系，如果带同种电荷呢？图712提示：当它们带异种电荷时，F库，因为两个金属球此时距离较近，异种电荷分布在两球内侧，不能将它们看作
5、点电荷，当它们带同种电荷时，同种电荷分布在两球外侧，F库。记一记1内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。2表达式：Fk，式中k9.0109 Nm2/C2，叫做静电力常量。3适用条件：真空中的点电荷。(1)在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，可以直接应用公式。(2)当两个带电体的间距远大于本身的大小时 ，可以把带电体看成点电荷。4库仑力的方向：由相互作用的两个带电体决定，且同种电荷相互排斥，为斥力；异种电荷相互吸引，为引力。试一试2两个分别带有电荷量为Q和3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定
6、在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为()A.FB.FC.F D12F解析：选C两带电金属球接触前，由库仑定律得：Fk，两带电金属球接触后，它们的电荷量先中和后均分，Fkk。联立得FF，C选项正确。电 场 强 度想一想在真空中O点放一个点电荷Q1.0109 C，直线MN通过O点，OM的距离r30 cm，M点放一个点电荷q1.01010 C，如图713所示。则M点的场强有多大？方向怎样？拿走q后M点的场强如何变化？M、N两点的场强哪点大？图713提示：EM9.0109 N/C100 N/C，其方向沿OM连线背离Q；拿走q后，场强不发生变
7、化；由公式 Ek知M点场强大。记一记1电场的基本性质对放入其中的电荷有作用力。2电场强度(1)定义式：E，是矢量，单位：N/C或V/m。(2)点电荷的场强：Ek，适用于计算真空中的点电荷产生的电场。(3)方向：规定为正电荷在电场中某点所受静电力的方向。试一试3对于由点电荷Q产生的电场，下列说法正确的是()A电场强度的定义式仍成立，即E，式中的Q就是产生电场的点电荷B在真空中，电场强度的表达式为E，式中Q就是产生电场的点电荷C在真空中，E，式中Q是检验电荷D以上说法都不对解析：选BE是电场强度的定义式，适用于任何电场，式中Q为试探电荷而非场源电荷，故A错；而E为点电荷Q产生场强的决定式，式中Q为
8、场源电荷，故B对，C错。电场线想一想图714中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条电场线上有A、B两点，那么A、B两点的场强方向和大小是否相同？图714提示：A、B两点的场强方向相同，都沿着电场线向右，由于题中仅画出一条电场线，无法确定A、B附近电场线的分布情况，故无法确定A、B两点的场强大小。记一记1定义为了形象地描述电场中各点场强的强弱及方向，在电场中画出一些曲线，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。2特点(1)电场线从正电荷或无限远处出发，终止于负电荷或无限远处；(2)电场线在电场中不相交；3应用(1)在同一电场里，电场线越密的地方场强越大；(
9、2)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向；(3)沿电场线方向电势逐渐降低；(4)电场线和等势面在相交处互相垂直。4几种典型电场的电场线图715试一试4如图716所示，AB是某电场中的一条电场线，在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时，图716它沿直线向B点运动。对此现象下列判断中正确的是(不计电荷重力)()A电荷向B做匀加速运动B电荷向B做加速度越来越小的运动C电荷向B做加速度越来越大的运动D电荷向B做加速运动，加速度的变化情况不能确定解析：选D从静止起运动的负电荷向B运动，说明它受的电场力指向B。负电荷受的电场力方向与电场强度方向相反，可知此电场线的指向应从BA，这就有三种可能性：一是这
10、一电场是个匀强电场，试探电荷受恒定的电场力，向B做匀加速运动；二是B处有正点电荷场源，则越靠近B处场强越大，负电荷会受到越来越大的电场力，加速度应越来越大；三是A处有负点电荷场源，则越远离A时场强越小，负电荷受到的电场力越来越小，加速度越来越小。库仑力作用下的平衡问题(1)库仑定律的表达式为Fk，其适用条件是真空中两静止点电荷之间相互作用的静电力。库仑定律与平衡问题联系比较密切，因此关于静电力的平衡问题是高考的热点内容，题型多以选择题为主。对于这部分内容，需要注意以下几点：一是明确库仑定律的适用条件；二是知道完全相同的带电小球接触时电荷量的分配规律；三是进行受力分析，灵活应用平衡条件。(2)三
11、个自由点电荷的平衡问题：条件：两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为零，或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反。规律：“三点共线”三个点电荷分布在同一条直线上；“两同夹异”正负电荷相互间隔；“两大夹小”中间电荷的电荷量最小；“近小远大”中间电荷靠近电荷量较小的电荷。例1(xx新课标全国卷)如图717，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上：a、b带正电，电荷量均为q，c带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k。若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为()图717A.B.C. D.解析以小球c为研究对象，其受力如图甲
12、所示，其中F库，由平衡条件得：2F库cos 30Eqc。即：Eqc，E此时a的受力如图乙所示，222得qc2q即当qc2q时a可处于平衡状态，同理b亦恰好平衡，故选项B正确。答案B分析点电荷平衡问题的方法步骤点电荷的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一个库仑力或电场力。具体步骤如下：(1)确定研究对象。如果有几个物体相互作用时，要依据题意，适当选取“整体法”或“隔离法”；(2)对研究对象进行受力分析，多了个电场力(F)；(3)列平衡方程(F合0或Fx0，Fy0)。电场强度的计算与叠加1.场强的公式三个公式2电场的叠加(1)叠加原理：多个电荷在空间某
13、处产生的电场为各电荷在该处所产生的电场场强的矢量和。(2)计算法则：平行四边形定则。 例2如图718所示，位于正方形四个顶点处分别固定有点电荷A、B、C、D，四个点电荷的带电量均为q，其中点电荷A、C带正电，点电荷B、D带负电，试确定过正方形中心O并与正方形垂直的直线上到O点距离为x的P点处的电场强度的大小和方向。图718 审题指导第一步：抓关键点关键点获取信息电荷处在正方形四个顶点上电荷所在位置关于中心O对称；电荷到中心轴上同一点距离相等电荷电量相等四个电荷在中心轴线上产生的场强大小相等P点处在中心轴线上四个电荷在中心轴线P上产生的场强大小相等第二步：找突破口要求P点场强的大小和方向，先求出
14、各点电荷在P点产生的场强的大小和方向，再利用平行四边形定则和矢量的对称性求解。解析四个点电荷各自在P点的电场强度EA、EB、EC、ED如图所示，根据对称性可知，EA、EC的合场强E1沿OP向外，EB、ED的合场强E2沿OP指向O，由对称性可知，E1、E2大小相等，所以P点的场强为零。答案场强为零对电场线的理解及应用1.孤立点电荷的电场(1)正(负)点电荷的电场线呈空间球对称分布指向外(内)。(2)离点电荷越近，电场线越密(场强越大)；(3)以点电荷为球心作一球面，则电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小相等，但方向不同。2两种等量点电荷的电场比较比较等量异种点电荷等量同种点电荷连线中点O处的场强大小最小，指向负电荷一方为零连线上的场强大小沿连线先变小，再变大沿连线先变小，再变大沿中垂线由O点向外场强大小O点最大，向外逐渐减小O点最小，向外先变大后变小3电场线与带电粒子在电场中运动轨迹的关系一般情况下带电粒子在电场中的运动轨迹不会与电场线重合，只有同时满足以下三个条
