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1、第一章 静电场第一单元：电场力的性质【知识要点】一、元电荷、点电荷1、元电荷：e1.601019 C，所有带电体的电荷量都是元电荷的 倍。2、点电荷：代表带电体的有一定电荷量的点，忽略带电体的大小和形状的理想化模型。二、电荷守恒定律1、内容：电荷既不会创生，也不会消灭，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；在转移过程中，电荷的总量 。2、三种起电方式： 起电、 起电、 起电。3、带电实质：物体 。4、电荷的分配原则：两个形状、大小相同且带同种电荷的导体，接触后再分开，二者带 电荷；若两导体原来带异种电荷，则电荷先 ，余下的电荷再 。三、库仑定律1、内容： 中两个静
2、止 之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成 ，与它们的距离的二次方成 ，作用力的方向在它们的连线上。2、表达式：Fk，式中k Nm2/C2，叫做静电力常量。3、适用条件： 中的 。.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；.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 ，为 ；异种电荷相互 ，为 。5、库仑定律的两个应用(1).应用库仑定律计算两个可视为点电荷的带电体间的库仑力(2).应用库仑定律分析两个带电球体间的库仑力.两个规则的均匀带电球体，相距比较远时，可以看成点电荷，库仑定律也
3、适用，二者间的距离就是球.心间的距离.两个规则的带电金属球体相距比较近时，不能被看成点电荷，此时两带电球体之间的作用距离会随电荷的分布发生改变如图甲，若带同种电荷时，由于排斥而使作用距离变大，此时Fk.6、三个点电荷的平衡问题三个点电荷在同一条直线上，在静电力作用下处于平衡状态时，每个点电荷都受其他两个点电荷对它的静电力作用受力方向如图所示由库仑力的方向、大小关系可得出以下结论：(1).三个点电荷的位置关系是“两同夹异”，即两侧的电荷电性相同，并都与中间电荷的电性相反；(2).三个点电荷电荷量的关系是“两大夹小，近小远大”，即中间的电荷量最小，而两侧电荷中，电荷量较小的一个离中间电荷较近；(3
4、).三个点电荷的电荷量满足：.例1A、B、C三点在同一直线上，AB:BC1:2，B点位于A、C之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷。当在A 处放一电荷量为q的点电荷时，它所受到的电场力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为2q的点电荷，其所受电场力为（ ）A.F/2 B.F/2 C.F D.F例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.F C.F D12F例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Q，B带电9Q。现引入第三个点
5、电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，则C的带电性质及位置应为()A正电荷，在B的右边0.4 m处B正电荷，在B的左边0.2 m处C负电荷，在A的左边0.2 m处D负电荷，在A的右边0.2 m处【能力提升训练】1.如图所示，A、B是两个带有绝缘支架的金属球，它们原来均不带电，并彼此接触。现使带负电的橡胶棒C靠近A(C与A不接触)，然后先将A、B分开，再将C移走。关于A、B的带电情况，下列判断正确的是()AA带正电，B带负电BA带负电，B带正电 CA、B均不带电DA、B均带正电2.如图所示，半径相同的两个金属小球A、B带有电荷量大小相等的电荷，相隔一定的距离，两球之间的相互吸引
6、力大小为F.今用第三个半径相同的不带电的金属小球C先后与A、B两个球接触后移开，这时，A、B两个球之间的相互作用力大小是()A.F B.F C.F D.F3.三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径球1的带电荷量为q，球2的带电荷量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变由此可知()An3 Bn4 Cn5 Dn64.使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上3Q和5Q的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它们之间库仑力的
7、大小为F1，现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a的两点，它们之间库仑力的大小为F2，则F1与F2之比为()A21B41C161 D6015.如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行小球A的质量为m、电荷量为q.小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d.静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷小球A静止在斜面上，则()A小球A与B之间库仑力的大小为B当 时，细线上的拉力为0C当 时，细线上的拉力为0D当 时，斜面对小球A的支持力为0
8、6.已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。如图所示，半径为R的球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在过球心O的直线上有A、B两个点，O和B、B和A间的距离均为R。现以OB为直径在球内挖一球形空腔，若静电力常量为k，球的体积公式为Vr3，则A点处检验电荷q受到的电场力的大小为()A. B. C. D.7如图所示，两质量均为m的小球A和B分别带有q和q的电荷量，被绝缘细线悬挂，两球间的库仑引力小于球的重力mg。现加上一个水平向右的匀强电场，待两小球再次保持静止状态时，下列结论正确的是()A悬线OA向右偏，OA中的张力大于2mgB悬线OA向左偏，OA中
9、的张力大于2mgC悬线OA不发生偏离，OA中的张力等于2mgD悬线AB向左偏，AB线的张力比不加电场时要大8.两个大小相同的小球带同种电荷，质量分别为m1和m2，所带电荷量分别为q1和q2，用绝缘细线悬挂后，因静电斥力而使两悬线张开，分别与竖直方向成夹角1、2，且两球处于同一水平线上，如图所示，则下列说法中正确的是()A若12，则一定有q1q2B若m1m2，则一定有q1q2C若12，则一定有q1q2D无论q1和q2是什么关系，一定有m1tan 1m2tan 29.把质量是2.0103 kg的带电小球B用细线悬挂起来，如右图所示若将带电荷量为4.0108 C的小球A靠近B，平衡时细线与竖直方向成
10、45角，A、B在同一水平面上，相距0.30 m，试求：(1)A球受到的静电力为多大？(2)B球所带电荷量为多少？10.如图所示，竖直平面内有一圆形光滑绝缘细管，细管截面半径远小于半径R，在中心处固定一电荷量为Q的点电荷。一质量为m、电荷量为q的带电小球在圆形绝缘细管中做圆周运动，当小球运动到最高点时恰好对细管无作用力，求当小球运动到最低点时对管壁的作用力是多大？11如图所示，倾斜角度为的粗糙程度均匀的绝缘斜面，下方O点处有一电荷量为Q的点电荷，一质量为m、电荷量为q的小物体(可看成质点)与斜面间的动摩擦因数为。现使小物体以初速度v0从斜面上的A点沿斜面上滑，到达B点时速度为零，然后又下滑回到A
11、点。小物体所带电荷量保持不变，静电力常量为k，重力加速度为g，OAOBl。求：(1)小物体沿斜面上滑经过AB中点时的加速度大小；(2)小物体返回到斜面上的A点时的速度大小。第二单元：电场、电场强度、电场线【知识要点】一、电场1、定义：存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。2、基本性质：对放入其中的电荷有 。二、电场强度1、定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值。2、定义式：E。单位：N/C或 。3、矢量性：规定 在电场中某点受电场力的方向为该点电场强度的方向。三、三个场强公式的比较表达式比较EEkE公式意义电场强度定义式真空中点电荷的电场强度决定式匀强电场中
12、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，与检验电荷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为两点沿场强方向的距离四、场强的叠加1、电场叠加：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场强的 。2、计算法则： 定则。例1.A为已知电场中的一固定点，在A点放一电荷量为q的试探电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则()A若在A点换上电荷量为q的试探电荷，A点场强方向发生变化B若在A点换上电荷量为2q的试探电荷，A点的场强将变为2EC若在A点移去电荷q，A点的场强变为零DA点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关例2.
13、如图，在场强为E的匀强电场中有一个质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，当小球静止时，细线与竖直方向成30角已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电荷量应为()A. B. C. D.例3.如图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，MOP60.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点， 则O点的场强大小变为E2，E1与E2之比为()A12 B21 C23 D43五、电场线：1、意义：形象直观描述 和 而假想的曲线，实际上是不存在的。2、电场线的特点(1)电场线从 或 处出发，终止于 或 处。(2)电场线在电场中不相交。(3)电场线不是电荷在电场中的运动轨迹。3、电场线的应用(1)在同
