【红对勾】2017届高考物理新课标一轮复习配套课件：第6章-静电场 6-1

(1)C 点的场强； (2)如果有一个电子静止在 C 点，它所受的库仑力的大小和 方向如何？
先确定 A、B 两个点电荷在 C 点形成的电场的大小和方向， 然后利用矢量运算法则及 F＝qE 计算出 C 点的合场强和库仑力．
(1)本题所研究的电场是点电荷Q1和Q2所形成的 合电场．因此C点的场强是由Q1在C处的场强E1C和Q2在C处的 场强E2C的合场强． Q 根据E＝k 2得 r
解析：根据对称性，先假定在A点放上＋q的点电荷，则O 点的场强为零，即B、C、D、E四个点电荷在O点的场强方向沿 kq OA向上，大小为 2 ，故O点的合场强为A点－q在O点产生的场 r 强与B、C、D、E的四个＋q在O点产生的合场强的矢量和，即 EO＝EA＋E′＝ 2kq ，本题只有选项C正确． r2
③电荷量的实质：物体得到电子带负电，失去电子带正 电．物体带何种电性，是指物体的净电荷是正还是负，净电荷 的多少叫做电荷量． (2)在接触起电中的应用 两个完全相同的导体球相互接触后的电荷分配情况： ①若带电导体球和不带电导体球接触，则电荷平分； ②若两个带电导体球带同种电荷，则总电荷平分；
③若两个带电导体球带异种电荷，则先中和再平分． 2．库仑定律 (1)对定律的理解 kq1q2 ①公式 F＝ 2 中，q1、q2 为点电荷电量，r 是指两点电 r 荷之间的距离，如果两带电体不能看作点电荷，则需要具体讨 论．
第六章
静电场
第一节 电场力的性质
突破考点01
突破考点02 突破考点03
突破考点04
课时作业 高考真题
突破考点01
电荷及其守恒定律 库仑定律
自主练透
1．元电荷、点电荷 (1)元电荷：e＝1.60×10－19 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．
1．如图所示，两个质量均为 m 的完全相同的金属球壳 a 与 b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架 上，两球心间的距离为 l，l 为球壳外半径 r 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，那么，a、b 之间 的万有引力 F1 与库仑力 F2 为( )
m2 Q2 A．F1＝G 2 ，F2＝k 2 l l m2 Q2 C．F1≠G 2 ，F2＝k 2 l l
1．在电场中某点引入电荷量为q的正电荷，这个电荷受到 的电场力为F，则( )
A．在该点引入电荷量为2q的正电荷时，该点的电场强度 F 将等于 2q B．在该点引入电荷量为3q的正电荷时，该点的电场强度将 F 等于 3q
C．在该点引入电荷量为2e的正离子时，则离子所受的电场 F 力大小为2e q D．若将一个电子引入该点，则由于电子带负电，所以该 点的电场强度的方向将和在该点引入正电荷时相反
(2)表达式：F＝________，式中 k＝________N· m2/C2，叫 做静电力常量． (3)适用条件：________中的________． 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________，为________；异种电荷相互________，为 ________．
答案：D
2．A、 B、C 三点在同一直线上，ABBC＝12，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 ( ) －F A. 2 C．－F F B. 2 D．F
适用条件
决定因素
由电场本
身决定，与 q 无关 到该点的距离 r 共同决定 矢量：单位：1 N/C＝1 V/m
相同点
2.电场的叠加 (1)电场叠加：多个电荷在空间某处产生的电场的电场强度 为各电荷在该处所产生的电场场强的矢量和． 1】
如图所示，分别在 A、B 两点放置点电荷 Q1＝＋2×10－14 C 和 Q2＝－2×10－14 C．在 AB 的垂直平分线上有一点 C，且 AB＝AC ＝BC＝6×10－2 m．试求：
2．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________．
答案 1．(2)力的作用 2．(2)V/m (3)正电荷
1．三个电场强度公式的比较
表达式 比较 公式意义 E＝ F q E＝k Q r2 E＝ U d
电场强度 定义式 一切电场
真空中点电荷决定式 ①真空； ②静止点电荷 由场源电荷 Q 和场源电荷
匀强电场中 E 与 U 关系式 匀强电场 由电场本身决 定，d 为沿电场 方向的距离
解析：设 A、B 间距离为 x，则 B、C 间距离为 2x，根据库 Qq 仑定律有 F＝k 2 ，在 C 处放一电荷量为－2q 的点电荷，其所受 x 2Qq F 电场力为 F′＝k ＝ ，考虑电场力方向易知 B 正确． 2x2 2
答案：B
3．一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性良好，内部有 两个完全相同的弹性金属小球 A 和 B，带电荷量分别为＋9Q 和－Q，两小球从图示位置由静止释放，那么，两小球再次经 过图中原静止释放位置时， A 球的瞬时加速度为释放时的 ( )
4×10－4 5 N/C，同理可得，点电荷在B点产生的场 －9 N/C＝4×10 1×10
－4 Q Fb 1×10 5 强为EB＝k ＝ N/C，解得l －9 N/C＝0.25×10 2＝ qb 4×10 0.5－l
＝0.1 m，所以点电荷Q的位置坐标为xQ＝xA＋l＝(0.2＋0.1) m＝ 0.3 m，故选项A错误，D正确． 答案：D
答案：C
2．如图所示，A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距 的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电荷量为 －q外，其余各点处的电荷量均为＋q，则圆心O处( )
kq A．场强大小为 2 ，方向沿OA方向 r kq B．场强大小为 2 ，方向沿AO方向 r 2kq C．场强大小为 2 ，方向沿OA方向 r 2kq D．场强大小为 2 ，方向沿AO方向 r
A．B点的电场强度的大小为0.25 N/C B．A点的电场强度的方向沿x轴负方向 C．点电荷Q是正电荷 D．点电荷Q的位置坐标为0.3 m
解析：由两试探电荷受力情况可知，点电荷Q为负电荷， 且放置于A、B两点之间某位置，故选项B、C均错误；设Q与A 点之间的距离为l，则点电荷在A点产生的场强EA＝k Q Fa ＝ qa ＝ l2
m2 Q2 B．F1≠G 2 ，F2≠k 2 l l m2 Q2 D．F1＝G 2 ，F2≠k 2 l l
解析：虽然两球心间的距离 l 只有球壳外半径 r 的 3 倍，但 由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看作质量集中于球 心的质点， 因此， 可以应用万有引力定律求 F1； 而本题中由于 a、 b 两球壳所带异种电荷相互吸引， 使它们各自的电荷分布不均匀， 即相互靠近的一侧电荷分布比较密集，又因两球心间的距离 l 只 有其外半径 r 的 3 倍，不满足 l 远大于 r 的要求，故不能将两带 电球壳看成点电荷，所以库仑定律不适用，D 正确．
答案：A
突破考点02
电场 电场强度
分类例析
1．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________． 2．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．
F (2)定义式：E＝ q .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．
－14 2 × 10 kQ1 E1C＝ 2 ＝9.0×109× N/C＝0.05 N/C. r1 6×10－22
方向如图所示． Q2 同理求得E2C＝k 2 ＝0.05 N/C. r2 根据平行四边形定则作出E1C和E2C的合成图如右图所 示．△CE1CEC是等边三角形 故EC＝E1C＝0.05 N/C，方向与AB平行指向右．
答案：C
3．如下图所示，真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷 Q，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2 m和0.7 m．在A点放一 个带正电的试探电荷，在B点放一个带负电的试探电荷，A、B 两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同，电场力 的大小F跟试探电荷电荷量q的关系分别如图中直线a、b所 示．下列说法正确的是( )
(2)电子在C点所受的力 F＝qEC＝1.6×10
－19
×0.05 N＝8.0×10
－21
N.
因为电子带负电，所以受力方向与EC方向相反．
(1)0.05 N/C，与AB平行向右 (2)8.0×10－21 N，水平向左
电场强度是矢量，合成时遵循平行四边形定则，因此求某 点合场强时，必须先明确各分场强的大小和方向，然后利用平 行四边形定则或三角形定则进行合成.
答案 1．(1)整数 2． (1)保持不变 相同 中和 平分 点电荷 正比 反比 (4)排斥 斥力 吸引 q1q2 (2)k 2 r 引力 9.0×109 (3) (2)摩擦 感应 接触 (3)得失电子 (4)
3． (1)真空 真空 点电荷
1．电荷守恒定律 (1)对定律的理解 ①另一种表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的 代数和保持不变． ②适用范围：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．
解析：电场强度是描述电场的力的性质的物理量，它是由 产生电场的电荷以及各点在电场中的位置决定的，与某点有无 电荷或电荷的正负无关，所以排除选项中的A、B、D，而电场 力F＝Eq不仅与电荷在电场中的位置有关，还与电荷q有关，该 F 题中根据场强的定义式可知该点的场强大小为E＝ q ，则正离子 F 所受的电场力大小应为F＝E· 2e＝ q · 2e，故选项C正确．