2019年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第07章 電場(chǎng) 第1講 電場(chǎng)力的性質(zhì)學(xué)案 新人教版

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1、第一講　電場(chǎng)力的性質(zhì) 考試內(nèi)容 要求 高考命題統(tǒng)計(jì) 命題規(guī)律 2015 2016 2017 卷Ⅰ 卷Ⅰ 卷Ⅱ 卷Ⅲ 卷Ⅰ 卷Ⅱ 卷Ⅲ 物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)、電荷守恒 Ⅰ 本章內(nèi)容在高考中單獨(dú)命題較多，有選擇題也有計(jì)算題．選擇題主要考查對(duì)基本概念和物理模型的理解，如電場(chǎng)的分布特點(diǎn)、電勢(shì)、電勢(shì)能的理解；計(jì)算題主要考查帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，常與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系、能量守恒綜合考查. 靜電現(xiàn)象的解釋 Ⅰ 點(diǎn)電荷 Ⅰ 庫(kù)侖定律 Ⅱ 靜電場(chǎng) Ⅰ

2、 電場(chǎng)強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng) Ⅱ 電場(chǎng)線 Ⅰ T20 6分 電勢(shì)能、電勢(shì) Ⅰ T15 6分 T15 6分 T20 6分 T21 6分 電勢(shì)差 Ⅱ 勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 Ⅱ T15 6分 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) Ⅱ T146分 T2412分 T25 20分 T25 20分 示波管 Ⅰ 常用電容器　電容器的電壓、電荷量和電容的關(guān)系 Ⅰ

3、 T14 6分 (對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)P121) 一 電荷及電荷守恒定律 1.元電荷、點(diǎn)電荷 (1)元電荷：e＝1.6×10－19C，所有帶電體的電荷量都是元電荷的__整數(shù)倍__，其中質(zhì)子、正電子的電荷量與元電荷相同． (2)點(diǎn)電荷：當(dāng)帶電體本身的__大小__和__形狀__對(duì)研究的問(wèn)題影響很小時(shí)，可以將帶電體視為點(diǎn)電荷． 2．靜電場(chǎng) (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(duì)放入其中的電荷有__力__的作用． 3．電荷守恒定律 (1)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

4、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(guò)程中，__電荷的總量__保持不變． (2)起電方式：__摩擦起電__、__接觸起電__、感應(yīng)起電． (3)帶電實(shí)質(zhì)：物體帶電的實(shí)質(zhì)是__得失電子__. 4．感應(yīng)起電：感應(yīng)起電的原因是電荷間的相互作用，或者說(shuō)是電場(chǎng)對(duì)電荷的作用． (1)同種電荷相互__排斥__，異種電荷相互__吸引__. (2)當(dāng)有外加電場(chǎng)時(shí)，電荷向?qū)w兩端移動(dòng)，出現(xiàn)感應(yīng)電荷，當(dāng)無(wú)外加電場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)體兩端的電荷發(fā)生__中和__. (3)對(duì)照教材：如圖所示，兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體A和B，用一對(duì)絕緣柱支持使它們彼此接觸．把一帶正電荷的物體C置于A附近，貼在A、B下部的金屬箔都張開(kāi)

5、． ①移去C，金屬箔有什么變化？ ②先把A、B分開(kāi)，然后移去C，金屬箔有什么變化？ ③如何使A、B帶上異種電荷？ ④如何使A、B都帶負(fù)電？ ⑤如何使A、B都帶正電？ 提示：①金屬箔閉合．②金屬箔仍張開(kāi)，但張角變?。巯劝袮、B分開(kāi)、再移去C．④用手摸一下A或B，移去C，再把A、B分開(kāi)．⑤讓C與A或B接觸，移去C，再把A、B分開(kāi). 二 庫(kù)侖定律 1.內(nèi)容：__真空__中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的__電荷量__的乘積成正比，與它們的__距離__的二次方成反比．作用力的方向在它們的連線上． 2．表達(dá)式：F＝__k__，式中k＝__9.0×109__N·m2/C2

6、，叫靜電力常量． 3．適用條件：__真空__中靜止的__點(diǎn)電荷__. 4．如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的完全相同的金屬球殼a與b，其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，將它們固定于絕緣支架上，兩球心間的距離為l，l為球殼外半徑r的3倍．若使它們帶上等量異種電荷，電荷量的絕對(duì)值均為Q.能否根據(jù)萬(wàn)有引力定律和庫(kù)侖定律求a、b之間的相互作用力？ 提示：由于兩球殼的質(zhì)量分布均勻，萬(wàn)有引力F1＝G；但由于電荷間的相互作用，球殼上的電荷分布不均勻，不能等效成點(diǎn)電荷，故庫(kù)侖力F2≠k. 三 電場(chǎng)強(qiáng)度點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng) 1.定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力F與它的電荷量q的__比值__. 2．定義式：E＝

7、____.單位：N/C或V/m 3．點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度：真空中點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度：E＝__k__. 4．方向：規(guī)定__正電荷__在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受__電場(chǎng)力__的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向． 5．電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的__矢量__和，遵從__平行四邊形定則__. 6.對(duì)照教材：一個(gè)半徑為R的均勻帶電球體(或球殼)在外部產(chǎn)生的電場(chǎng)．與一個(gè)位于球心的、電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相同，如圖，P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小是E＝k(r＞R)．若在球心與P的連線上某點(diǎn)放一電荷量較大的另一點(diǎn)電荷，則球在P點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小還等于k嗎？ 提示：不等．

8、因放上點(diǎn)電荷后，球上的電荷分布不均勻，不能看作電荷量集中在球心的點(diǎn)電荷. 四 電場(chǎng)線 1.定義：為了形象地描述電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的__強(qiáng)弱__及__方向__，在電場(chǎng)中畫(huà)出一些曲線，曲線上每一點(diǎn)的__切線方向__都跟該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向一致，曲線的__疏密__表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱． 2． 3．(1)電場(chǎng)線其實(shí)存在嗎？最先采用“圖線”描述電場(chǎng)的科學(xué)家是誰(shuí)？ 提示：電場(chǎng)線不真實(shí)存在．法拉第． (2)仔細(xì)觀察課本圖1.3-6和1.3-7，指出哪些電場(chǎng)中的電場(chǎng)線都是直線？哪些電場(chǎng)中的電場(chǎng)線有直線？在什么條件下電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡和電場(chǎng)線是重合的？ 提示：電場(chǎng)線是直線，電荷只在電場(chǎng)力的作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)

9、動(dòng)，或者電場(chǎng)線是直線，電荷的初速度與電場(chǎng)線平行且只在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，其軌跡才與電場(chǎng)線重合． 4．兩等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布特點(diǎn)． ①試定性畫(huà)出兩等量異種點(diǎn)電荷連線上E-r圖象從兩電荷連線的中點(diǎn)向兩側(cè)其場(chǎng)強(qiáng)大小如何變化？ 提示：.電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減?。? ②試定性畫(huà)出兩等量同種點(diǎn)電荷連線上E-r圖象從兩電荷連線的中點(diǎn)向兩側(cè)其場(chǎng)強(qiáng)大小如何變化？ 提示：.電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減?。? 1．判斷正誤 (1)任何帶電體所帶的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍．(　　) (2)點(diǎn)電荷和電場(chǎng)線都是客觀存在的．(　　) (3)根據(jù)F＝k，當(dāng)r→0時(shí)，F(xiàn)→∞.(　　) (4)電場(chǎng)強(qiáng)度反映了電場(chǎng)力的性質(zhì)，

10、所以電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與試探電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力成正比．(　　) (5)電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向即為正電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力的方向．(　　) (6)真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度表達(dá)式E＝中，Q就是產(chǎn)生電場(chǎng)的點(diǎn)電荷．(　　) (7)在點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，以點(diǎn)電荷為球心的同一球面上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度都相同．(　　) (8)電場(chǎng)線的方向即為帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向．(　　) 答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√　(7)×　(8)× 2．(教科版選修3－1P15第1題)把檢驗(yàn)電荷放入電場(chǎng)中的不同點(diǎn)a、b、c、d，測(cè)得的檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力F與其電荷量q之間的函數(shù)關(guān)系圖象如圖所

11、示，則a、b、c、d四點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小的關(guān)系為(　　) A．Ea>Eb>Ec>E B．Ea>Eb>Ed>Ec C．Ed>Ea>Eb>Ec D．Ec>Ea>Eb>Ed 答案：D 3．如圖所示，兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體A和B，用一對(duì)絕緣柱支持使它們彼此接觸．把一帶正電荷的物體C置于A附近，貼在A、B下部的金屬箔都張開(kāi)(　　) A．此時(shí)A帶正電，B帶負(fù)電 B．此時(shí)A電勢(shì)低，B電勢(shì)高 C．移去C，貼在A、B下部的金屬箔都閉合 D．先把A和B分開(kāi)，然后移去C，貼在A、B下部的金屬箔都閉合 答案：C 4．(人教版選修3－1P15第6題)用一條絕緣輕繩懸掛一個(gè)帶電小球，小球質(zhì)量為1.0×10－

12、2 kg，所帶電荷量為＋2.0×10－8 C．現(xiàn)加一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，平衡時(shí)絕緣繩與鉛垂線成30°夾角(下圖)．求這個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度． 答案：2.9×106 N/C 5．(人教版選修3－1P15第7題)如圖所示，真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1＝＋4.0×10－8 C和Q2＝－1.0×10－8 C，分別固定在x坐標(biāo)軸的x＝0和x＝6 cm的位置上． (1)x坐標(biāo)軸上哪個(gè)位置的電場(chǎng)強(qiáng)度為零？ (2)x坐標(biāo)軸上哪些地方的電場(chǎng)強(qiáng)度方向是沿x軸正方向的？ 解析：因?yàn)閨Q1|＞|Q2|，所以，在Q1左側(cè)的x軸上，Q1產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度總是大于Q2產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度，且方向總是指向x軸負(fù)

13、半軸，在x＝0和x＝6 cm之間，電場(chǎng)強(qiáng)度總是指向x軸的正方向．所以，只有在Q2右側(cè)的x軸上，才有可能出現(xiàn)電場(chǎng)強(qiáng)度為0的點(diǎn)． (1)設(shè)該點(diǎn)距離原點(diǎn)的距離為x，則k－k＝0，即4(x－6)2－x2＝0，解得x1＝4 cm(不合題意，舍去)和x2＝12 cm.所以，在x2＝12 cm處電場(chǎng)強(qiáng)度等于0. (2)在x坐標(biāo)軸上0＜x＜6 cm和x＞12 cm的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向總是沿x軸正方向的． 答案：(1)x2＝12 cm處 (2)0＜x＜6 cm和x＞12 cm的地方 (對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)P123) 考點(diǎn)一 庫(kù)侖定律的理解及應(yīng)用 1.庫(kù)侖定律適用于真空中靜止點(diǎn)電荷間的相互作用．

14、 2．對(duì)于兩個(gè)均勻帶電絕緣球體，可將其視為電荷集中在球心的點(diǎn)電荷，r為球心間的距離． 3．對(duì)于兩個(gè)帶電金屬球，要考慮表面電荷的重新分布，如下圖所示． (1)同種電荷：F＜k；(2)異種電荷：F＞k. 4．不能根據(jù)公式錯(cuò)誤地認(rèn)為r→0時(shí)，庫(kù)侖力F→∞，因?yàn)楫?dāng)r →0時(shí)，兩個(gè)帶電體已不能看作點(diǎn)電荷了． 1．(多選)兩個(gè)半徑相同的金屬小球(視為點(diǎn)電荷)，帶電荷量之比為1∶7，相距為r，兩者相互接觸后再放回原來(lái)的位置上，則相互作用力可能為原來(lái)的(　　) A．　　　　　　　　 B． C． D． 解析：選CD　設(shè)兩小球的電荷量分別為q和7q，則原來(lái)相距r時(shí)的相互作用力F＝k＝k.

15、由于兩球的電性未知，接觸后相互作用力的計(jì)算可分為兩種情況： (1)兩球電性相同．相互接觸時(shí)兩球電荷量平均分配，每球帶電荷量為＝4q.放回原處后的相互作用力F1＝k＝k，故＝. (2)兩球電性不同．相互接觸時(shí)電荷先中和再平分，每球帶電荷量為＝3q.放回原處后的相互作用力F2＝k＝k，故＝. 2．真空中兩個(gè)完全相同的帶電小球A和B(均可看作點(diǎn)電荷)，帶電量分別為＋2q和－6q，固定在相距為r的兩點(diǎn)，兩球間靜電力為F，現(xiàn)用絕緣工具使兩球接觸后分開(kāi)，將其固定在距離為的兩點(diǎn)，則兩球間庫(kù)侖力為(　　) A．相互作用的斥力，大小為 B．相互作用的引力，大小為 C．相互作用的引力，大小為 D．相

16、互作用的斥力，大小為2F 解析：選A　相距為r時(shí)，根據(jù)庫(kù)侖定律得：F＝k，接觸后，各自帶電量變?yōu)閝′＝＝－2q，則此時(shí)有：F′＝k，兩式聯(lián)立得F′＝F，再依據(jù)同種電荷相斥，可知，它們相互作用力為斥力，故A正確，BCD錯(cuò)誤． 兩個(gè)完全相同的帶電金屬球接觸時(shí)電荷的分配規(guī)律 1．如果接觸前兩金屬球帶同種電荷，電荷量分別為q1和q2，兩球接觸時(shí)，總電荷量平均分配，兩球的電荷量都等于. 2．如果接觸前兩金屬球帶異種電荷，電荷量分別為q1和q2，且q1＞q2，接觸時(shí)，先中和再將剩余的電荷量(q1－q2)平均分配，兩球的電荷量都等于. 考點(diǎn)二 電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加問(wèn)題 1.電場(chǎng)強(qiáng)度三個(gè)表達(dá)式的比

17、較 E＝ E＝k E＝ 公式意義 電場(chǎng)強(qiáng)度定義式 真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的決定式 勻強(qiáng)電場(chǎng)中E與U的關(guān)系式 適用條件 一切電場(chǎng) ①真空 ②靜止的點(diǎn)電荷 勻強(qiáng)電場(chǎng) 決定因素 由電場(chǎng)本身決定，與q無(wú)關(guān) 由場(chǎng)源電荷Q和場(chǎng)源電荷到該點(diǎn)的距離r共同決定 由電場(chǎng)本身決定，d為沿電場(chǎng)方向的距離 相同點(diǎn) 矢量，遵守平行四邊形定則 單位：1 N/C＝1 V/m 2.電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加 (1)疊加原理：多個(gè)電荷在空間某處產(chǎn)生的電場(chǎng)為各電荷在該處所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和． (2)運(yùn)算法則：平行四邊形定則． 如圖所示，一半徑為R的圓盤(pán)上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于

18、圓盤(pán)且過(guò)圓心c的軸線上有a、b、d三個(gè)點(diǎn)，a和b、b和c、c和d間的距離均為R，在a點(diǎn)處有一電荷量為q(q>0)的固定點(diǎn)電荷．已知b點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，則d點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為(k為靜電力常量)(　　) A．k　　　　　　　 B．k C．k D．k 解析：選B　由b點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)為零知，圓盤(pán)在b點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E1與q在b點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E2大小相等，即：E1＝E2＝k，由對(duì)稱性，圓盤(pán)在d點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E3＝k，q在d點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E4＝k，方向與E3相同，故d點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)Ed＝E3＋E4＝k，B正確，A、C、D錯(cuò)誤． 電場(chǎng)強(qiáng)度疊加問(wèn)題的求解思路 1．電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，疊加時(shí)應(yīng)遵從平行四邊形

19、定則，分析電場(chǎng)的疊加問(wèn)題的一般步驟是： (1)確定分析計(jì)算的空間位置； (2)分析該處有幾個(gè)分電場(chǎng)，先計(jì)算出各個(gè)分電場(chǎng)在該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向； (3)依次利用平行四邊形定則求出矢量和． 2．計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度常用的五種方法 (1)電場(chǎng)疊加合成的方法．(2)平衡條件求解法．(3)對(duì)稱法．(4)補(bǔ)償法．(5)等效法． 在例1中，若已知b點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為k，則d點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小是多少？ 解析：若b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小水平向右 k＝k＋EQ，EQ＝－k. 即圓盤(pán)在b處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為k，方向向左． 由對(duì)稱性可知Ed＝k＋k＝k 若b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小水平向左 k＝－k＋EQ′，E

20、Q′＝k. 即圓盤(pán)在b處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為k，方向向左． 則Ed′＝k＋k＝k 答案：k或k 3.(2018·九江十校模擬)如圖所示，A是帶電荷量為＋Q、半徑為R的球體且電荷均勻分布．(均勻分布電荷的絕緣球體在空間產(chǎn)生對(duì)稱的電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小只和到球心的距離有關(guān))．B為帶電荷量為＋q的帶電體，可看作點(diǎn)電荷．已檢測(cè)到c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，d點(diǎn)與c點(diǎn)到球心O的距離都為r，B到c點(diǎn)距離也為r，那么只把帶電荷量為＋q的帶電體移到e點(diǎn)，e點(diǎn)到c、d兩點(diǎn)的距離均勻r.則d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為(　　) A．k B．k C．k D．k 解析：選A　由c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零可知＝，Q＝q，把帶電荷量為＋q的帶電體移

21、到e點(diǎn)，兩電荷在d點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，均為E＝＝，兩場(chǎng)強(qiáng)方向垂直，所以d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小Ed＝E＝＝，A正確． 4．(2018·重慶八中適應(yīng)性考試)直角坐標(biāo)系xOy中，M、N兩點(diǎn)位于x軸上，G、H兩點(diǎn)坐標(biāo)如圖．M、N兩點(diǎn)各固定一負(fù)點(diǎn)電荷，一電量為Q的正點(diǎn)電荷置于O點(diǎn)時(shí)，G點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零，靜電力常量用k表示．若將該正點(diǎn)電荷移到G點(diǎn)，則H點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向分別為(　　) A．，沿y軸正向　　　　 B．，沿y軸負(fù)向 C．，沿y軸正向 D．，沿y軸負(fù)向 解析：選B　處于O點(diǎn)的正點(diǎn)電荷在G點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E 1＝k，方向沿y軸負(fù)向；又因?yàn)镚點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)為零，所以M、N處兩負(fù)點(diǎn)電荷在G點(diǎn)共

22、同產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E2＝E1＝k，方向沿y軸正向；根據(jù)對(duì)稱性，M、N處兩負(fù)點(diǎn)電荷在H點(diǎn)共同產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E3＝E2＝k，方向沿y軸負(fù)向；將該正點(diǎn)電荷移到G處，該正點(diǎn)電荷在H點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E4＝k，方向沿y軸正向，所以H點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E＝E3－E4＝，方向沿y軸負(fù)向. 考點(diǎn)三 電場(chǎng)線的理解與應(yīng)用 1.電場(chǎng)線的三個(gè)特點(diǎn) (1)電場(chǎng)線從正電荷或無(wú)限遠(yuǎn)處出發(fā)，終止于無(wú)限遠(yuǎn)或負(fù)電荷處． (2)電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交． (3)在同一幅圖中，電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方電場(chǎng)線較密，電場(chǎng)強(qiáng)度較小的地方電場(chǎng)線較疏． 2．六種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線 3．兩種等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分析 等量異種點(diǎn)電荷 等量同種點(diǎn)電荷 電場(chǎng)線分

23、布圖 電荷連線上的電場(chǎng)強(qiáng)度 沿連線先變小后變大 O點(diǎn)最小，但不為零 O點(diǎn)為零 中垂線上的 電場(chǎng)強(qiáng)度 O點(diǎn)最大，向外 逐漸減小 O點(diǎn)最小，向外先變大后變小 關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱位置的電場(chǎng)強(qiáng)度 A與A′、B與B′、C與C′ 等大同向 等大反向 5．如圖所示為兩個(gè)點(diǎn)電荷在真空中所產(chǎn)生電場(chǎng)的電場(chǎng)線(方向未標(biāo)出)．圖中C點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，MN為兩點(diǎn)電荷連線的中垂線，D為中垂線上的一點(diǎn)，電場(chǎng)線的分布關(guān)于MN左右對(duì)稱，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．這兩點(diǎn)電荷一定是等量異種電荷 B．這兩點(diǎn)電荷一定是等量同種電荷 C．D、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定相等 D．C點(diǎn)的

24、電場(chǎng)強(qiáng)度比D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小 解析：選A　由電場(chǎng)線分布的特征可知，產(chǎn)生電場(chǎng)的兩點(diǎn)電荷一定是等量異種電荷，A正確，B錯(cuò)誤；C點(diǎn)電場(chǎng)線的密度比D點(diǎn)大，所以C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大，C、D錯(cuò)誤． 6.實(shí)線為三條未知方向的電場(chǎng)線，從電場(chǎng)中的M點(diǎn)以相同的速度飛出a、b兩個(gè)帶電粒子，a、b的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線所示(a、b只受靜電力作用)，則(　　) A．a(chǎn)一定帶正電，b一定帶負(fù)電 B．靜電力對(duì)a做正功，對(duì)b做負(fù)功 C．a(chǎn)的速度將減小，b的速度將增大 D．a(chǎn)的加速度將減小，b的加速度將增大 解析：選D　由于電場(chǎng)線方向未知，故無(wú)法確定a、b的電性，選項(xiàng)A錯(cuò)；靜電力對(duì)a、b均做正功，兩帶電粒子動(dòng)能均增

25、大，則速度均增大，選項(xiàng)B、C均錯(cuò)；a向電場(chǎng)線稀疏處運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，靜電力減小，故加速度減小，b向電場(chǎng)線密集處運(yùn)動(dòng)，故加速度增大，選項(xiàng)D正確． 考點(diǎn)四 電場(chǎng)中的平衡和加速問(wèn)題 (2017·鄭州二模)如圖所示，帶電體P、Q可視為點(diǎn)電荷，電荷量相同．傾角為θ，質(zhì)量為M的斜面體放在粗糙水平面上，將質(zhì)量為m的物體P放在粗糙的斜面體上，當(dāng)物體Q放在與P等高(PQ連線水平)且與物體P相距為r的右側(cè)位置時(shí)，P靜止且受斜面體的摩擦力為0，斜面體保持靜止，靜電力常量為k，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．P、Q所帶電荷量為 B．P對(duì)斜面的壓力為0 C．斜面體受到地面的摩擦力為0 D

26、．斜面體對(duì)地面的壓力為(M＋m)g 解析： 選D　以P為研究對(duì)象，分析P受力如圖所示，由平衡條件得F＝mgtan θ，N＝，由庫(kù)侖定律得F＝，聯(lián)立解得q＝ ，A錯(cuò)誤；由牛頓第三定律得P對(duì)斜面的壓力與N等大反向，不為零，B錯(cuò)誤；分析物體P和斜面體整體受力，易知地面對(duì)斜面的靜摩擦力f＝F＝mgtan θ，地面對(duì)斜面體的支持力N′＝(M＋m)g，所以C錯(cuò)誤，D正確． 1．解決庫(kù)侖力作用下平衡問(wèn)題的方法步驟 庫(kù)侖力作用下平衡問(wèn)題的分析方法與純力學(xué)平衡問(wèn)題的分析方法是相同的，只是在原來(lái)受力的基礎(chǔ)上多了電場(chǎng)力． 具體步驟如下： 2．“三個(gè)自由點(diǎn)電荷平衡”的問(wèn)題 (1)平衡的條件：

27、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(chǎng)強(qiáng)度為零的位置． (2) (2018·荊門(mén)月考)如圖所示，在真空中的絕緣水平面上，兩相距為2L的固定的同種點(diǎn)電荷A、B帶電荷量均為＋Q，O點(diǎn)為兩電荷連線的中點(diǎn)，OP為兩電荷連線的中垂線，在中垂線上的a點(diǎn)放有一帶電荷量也為＋Q的可看成點(diǎn)電荷的小球，小球在大小為F＝(k為靜電力常量)的水平恒力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知力F和OP間夾角為θ＝60°，O、a間距離為L(zhǎng)，則小球所受的摩擦力大小是(　　) A．0 B． C． D． 解析：選D　由疊加原理可知帶電小球在a處所受電場(chǎng)力大小也為F＝，方向由a指

28、向P，由平衡條件可知小球所受的摩擦力大小應(yīng)等于小球所受電場(chǎng)力與F的合力大小，則D正確． 7.(2017·遼寧葫蘆島期末)如圖所示，水平天花板下用長(zhǎng)度相同的絕緣細(xì)線懸掛起來(lái)的兩個(gè)相同的帶電小球A、B，帶電荷量分別為QA、QB，左邊放一個(gè)帶正電的固定球，固定球帶電荷量＋Q時(shí)，兩懸線都保持豎直方向，小球A與固定球的距離等于小球A與小球B的距離．下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．A球帶正電，B球帶正電，＋Q＜QA B．A球帶正電，B球帶負(fù)電，＋Q＞QA C．A球帶負(fù)電，B球帶負(fù)電，＋Q＜|QA| D．A球帶負(fù)電，B球帶正電，＋Q＞|QA| 解析：選D　分別對(duì)A、B球受力分析，由于懸線

29、都沿豎直方向，說(shuō)明水平方向各自合力為零，說(shuō)明A球帶負(fù)電，B球帶正電；由B的平衡條件可知＝，解得QA＝Q；A處于平衡狀態(tài)，則＝，解得QB＝Q，選項(xiàng)D正確． 8．(2017·株洲一模)套有三個(gè)帶電小球的圓環(huán)放在水平桌面上(不計(jì)一切摩擦)，小球的電荷量保持不變，整個(gè)裝置平衡后，三個(gè)小球的一種可能位置如圖所示．三個(gè)小球構(gòu)成一個(gè)銳角三角形，三角形的邊長(zhǎng)大小關(guān)系是AB＞AC＞BC，可以判斷圖中(　　) A．三個(gè)小球電荷量的代數(shù)和可能為0 B．三個(gè)小球一定帶同種電荷 C．三個(gè)小球所受環(huán)的彈力大小為NA＞NB＞NC D．三個(gè)小球帶電荷量的大小為QA＞QC＞QB 解析：選B　對(duì)小球A分析，彈力過(guò)

30、圓心，根據(jù)平衡條件，要么小球B與C對(duì)小球A同時(shí)為引力，要么對(duì)小球A同時(shí)為斥力，小球A才能處于平衡狀態(tài)，因此小球A不可能受到一個(gè)斥力一個(gè)引力，所以小球B、C帶同種電荷，分析小球B，由平衡條件可得小球A、C帶同種電荷，可得三個(gè)小球帶同種電荷，所以三個(gè)小球電荷量的代數(shù)和不可能為0，A錯(cuò)誤，B正確．小球A受到兩個(gè)斥力，設(shè)圓心O，AB＞AC，同時(shí)∠OAB＜∠OAC，可得受小球B的力更大，由離小球B遠(yuǎn)可得小球B所帶電荷量大于小球C所帶電荷量，同理小球A的帶電荷量大于小球B帶的電荷量，QA＞QB＞QC，D錯(cuò)誤；根據(jù)相似三角形可得＝＝，故可得NC＞NB＞NA，C錯(cuò)誤． 9.(2018·湖南六校聯(lián)考)(多選)

31、如圖所示，光滑水平桌面上有A、B兩個(gè)帶電小球(可以看成點(diǎn)電荷)，A球帶電荷量為＋3q，B球帶電荷量為－q，由靜止同時(shí)釋放后A球加速度的大小為B球的3倍．現(xiàn)在A、B中點(diǎn)固定一個(gè)帶正電的C球(也可看成點(diǎn)電荷)，再由靜止同時(shí)釋放A、B兩球，結(jié)果兩球加速度大小相等．則C球帶電荷量為(　　) A． B． C． D． 解析：選BC　由靜止同時(shí)釋放后A球加速度的大小為B球的3倍，根據(jù)牛頓第二定律可知，A、B兩個(gè)帶電小球的質(zhì)量之比為1∶3；當(dāng)在A、B中點(diǎn)固定一個(gè)帶正電的C球，由靜止同時(shí)釋放A、B兩球，釋放瞬間兩球加速度大小相等．(1)若兩球的加速度方向相反，即A球向右，B球向左，根據(jù)庫(kù)侖定律與牛頓第二定律，對(duì)A，k－k＝ma，對(duì)B，k＋k＝3ma，綜上解得，QC＝q；(2)若兩球的加速度方向相同，即A、B球均向左，根據(jù)庫(kù)侖定律與牛頓第二定律，對(duì)A，k－k＝ma，對(duì)B，k＋k＝3ma，綜上解得，QC＝q，故B、C正確，A、D錯(cuò)誤． 16