2013创新课堂高考物理一轮复习课件-第七章第1讲电场力的性质.

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[名师点睛]
(1) 当两个均匀带电球体相距较远时，也可视为点电荷，r
应
指两球体的球心距离。
(2)静电力遵循牛顿第三定律和力的平行四边形定则。
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[典例必研]
[例1] (2011· 海南高考)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 带电量为q，球2的带电量为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
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解析：(1)电荷 q 在电场中 M 点所受到的作用力是电荷 Q 通过 Qq 它 的 电 场 对 q 的 作 用 力 ， 根 据 库 仑 定 律 ， 得 FM ＝ k r2 ＝
－9 －10 1.0 × 10 × 1.0 × 10 －8 9.0×109× N ＝ 1.0 × 10 N 2 0.3
因为 Q 为正电荷，q 为负电荷，库仑力是吸引力，所以力的方 向沿 MO 指向 Q。 FM (2)解法一： M 点的电场强度 EM＝ q ＝1.0×10－8/(1.0× 10－10)N/C ＝100 N/C，其方向沿 OM 连线背离 Q，因为它的方向跟正电荷 所受电场力的方向相同。
表达式 比较 公式意义
F E＝ q
Q E＝kr2
U E＝ d
电 场 强 度 真 空 中 点 电 匀强电场 E 与 的定义式 荷的决定式 U 的关系式
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表达式 比较 适用条件
F E＝ q 一切电场
Q E＝kr2 ①真空；②点电荷
U E＝ d 匀强电场
电 场 本 身 场源电荷 Q 和场源 决定因素 决定，与 q 电荷到该点的距离 电场本身决定 无关 相同点 r 共同决定 矢量，1 N/C＝1 V/m
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对本章知识的考查常以电场力的性质和能的性质，以 怎 及带电粒子在电场中的运动为命题点，结合共点力平 衡、运动学、牛顿运动定律、功和能及交变电流等构 成综合试题，考查分析综合能力，应用数学知识处理
么
考
物理问题的能力。题型有选择、计算等，难度中等偏
上，是每年高考的必考知识
4
复习时应重视对基本概念、定义的理解；注意知识的 怎 么 办 实际应用，如带电粒子在电场中的加速、偏转以及电 容器的有关知识在实际生产、生活中的应用；加强本 章知识与其他物理知识的综合，如带电粒子在复合场 中的运动；掌握处理较为复杂的物理问题的方法，如 类比、等效、建立模型等思维方法
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) 图 7－ 1－ 4
解析：本题考查了对电场线的正确理解。负点电荷的电场线 是自四周无穷远处从不同方向指向负点电荷的直线，故A错。 电场线越密的地方电场强度越大，由图可知EA＞EB，故B正 确。电场强度的方向沿切线方向，故C正确。B点的切线方 向即B点电场强度方向，而负电荷所受电场力方向与其相反， 故D错。
的电场强度小，故选项B正确。A、C、D错误。
答案：B
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5. 在真空中O点放一个场源电荷Q ＝＋1.0×10－9 C，直线MN通
图 7－ 1－ 3
过O点，OM的距离r＝30 cm，M点放一个试探电荷q ＝－1.0×10－10C，如图7－1－3所 示。求：
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(1)q在M点受到的作用力。 (2)M点位置的电场强度。 (3)拿走q后M点位置的电场强度。 (4)M、N两点的电场强度哪点大。 (5)如果把Q换成电荷量为－1.0×10－9 C的点电荷，情况又 如何。
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3．三个自由点电荷的平衡问题
(1) 条件：两个点电荷在第三个点电荷处的合电场强度为零，
或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反。
(2) 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。
答案：C
2 2 2
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2. 如图 7－1－5 所示， 在光滑绝缘水平面 上放置 3 个电荷量均为 q(q>0)的相同 小球。小球之间用劲度系数均为 k0 的 图 7－1－5
轻质弹簧绝缘连接。当 3 个小球处在静止状态时，每根弹 簧的长度为 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 5kq2 A．l＋2k l2 0 5kq2 C．l－4k l2 0 kq2 B．l－k l2 0 5kq2 D．l－2k l2 0
答案：D
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回扣三 静电场、电场强度和点电荷的场强 4. 如图7－1－2是表示在一个电场 中a、b、c、d四点分别引入检 验电荷时，测得的检验电荷的 电荷量跟它所受电场力的函数 关系图像，那么下列叙述正确的是 图 7－ 1－ 2 ( )
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A．这个电场是匀强电场
B．a、b、c、d四点的电场强度大小关系是Ed＞Ea＞Eb＞Ec
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A．先把两球分开，再移走带电棒
B．先移走带电棒，再把两球分开
C．先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开
D. 用手接触乙球，移开导体棒，然后将手离开乙球，
最后将两球分开
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解析：由起电的几种方法可知，A为感应起电，C为接触起 电；B选项，在移走带电棒时，两导体球会将电荷中和又 不显电性；D选项，在移走导体棒前，甲乙整体已经带了 电，但移走后，甲乙整体的电荷又通过人体导入大地，最 终不显电性。 答案： AC
1
1.物质的电结构、电荷守恒 考
什 么 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
2
7.电场线 8.电势能、电势 考 什 么 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
14.电容器的电压、电荷量和电容的关系
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 ( )
A．n＝3
C．n＝5
B．n＝4
D．n＝6
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[审题指导]
由“相同金属小球”可知：两金属球接触后电
荷平分或先中和再平分；由“距离远大于小球的直径”可知： 小球带电时可视为点电荷。
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[解析] 由于各球之间距离远大于小球的直径， 小球带电时可 Q1Q2 视为点电荷。由库仑定律 F＝k r2 知两点电荷间距离不变 时，相互间静电力大小与两球所带电荷量的乘积成正比。又 nq 由于三小球相同，则接触时平分总电荷量，故有 q×nq＝ 2 nq q＋ 2 × 2 ，解之可得 n＝6，D 正确。 [答案] D
C．a、b、c、d四点的电场强度大小关系是Ea＞Eb＞Ed＞Ec
D．无法确定这四个点的电场强度大小关系
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解析：本题以图像的方式考查了对电场强度及其定义式的
理解，图中给出了a、b、c、d四个位置上电荷量和所受静
电力大小的变化关系，由电场强度的定义式E＝可知，F—
q图像的斜率代表电场强度。斜率大的电场强度大、斜率小
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[冲关必试] 1．两个分别带有电荷量－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 r 小为 F。 两小球相互接触后将其固定距离变为2， 则两球间 库仑力的大小为 1 A.12F 4 C.3F 3 B.4F D．12F ( )
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解析：两带电金属球接触后，它们的电荷量先中和后均分， 3Q Q 4Q 由库仑定律得：F＝k r2 ，F′＝k r ＝k r2 。联立得 F′ 22 4 ＝3F，C 选项正确。
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[典例必研] [例2] 如图7－1－6所示，分别在A、B两点放
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Qq FM kQ 解 法 二 ： 将 FM ＝ k r2 代 入 EM ＝ q ， 得 EM ＝ r2 ＝ 1.0×10 9.0×10 × 0.32 N/C＝100 N/C，方向沿 OM 连线背离 Q。
9
－9
(3)在 M 点拿走检验电荷 q，有的同学说 M 点的电场强度 EM＝ 0， 这是错误的。 其原因在于电场强度是反映电场的力的性质的 物理量，它是由形成电场的场源电荷 Q 决定的，与检验电荷 q 是否存在无关。
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(
)
解析：根据对称性，任选两边小球中 的一个为研究对象，该小球在水平方 向受三个力的作用，如图所示。应用库仑定律、胡克定律和 q2 q2 5kq2 平衡条件得：k0x＝k l2 ＋k 2，得 x＝4k l2； 2l 0 5kq2 所以 l0＝l－x＝l－4k l2。 0
答案：C
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[知识必会] 1．对电场强度公式的理解
(3)100 N/C，方向沿OM连线背离Q
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回扣四 电场线 6．[双选]如图7－1－4是某静电场的一部分 电场线分布情况，下列说法中正确的是 ( A．这个电场可能是负点电荷的电场 B．A点的电场强度大于B点的电场强度 C．A、B两点的电场强度方向不相同 D．负电荷在B点处受到的电场力的方向沿B点切线方 向
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第 1 讲
第 七 章
高考成功方案第1步
电 场 力 的 性 质
高考成功方案第2步
高考成功方案第3步
每课一得 每课一测
7
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回扣一
点电荷、电荷守恒定律
1．判断正误
(1)元电荷实质上是指电子和质子本身
(2)所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍
(
)
(
)
(3)当两个带电体的形状和大小对它们间相互作用的影
Hale Waihona Puke 14解析：点电荷是实际带电体的模型，只有带电体的大小和形状对电 荷的作用力影响很小时，实际带电体才能视为点电荷，故 A 错；当 两个“点电荷”之间的距离趋近于零时，这两个“点电荷”已相对 q1q2 变成很大的带电体，不能再视为点电荷，公式 F＝k r2 已不能用于 计算此时的静电力，故 B 错；q1 和 q2 之间的静电力是一对相互作用 m1m2 力，它们的大小相等，故 C 错；库仑定律与 F＝G r2 的表达式相 似，研究和运用的方法也很相似，都是平方反比定律，故 D 对。