2021年高考物理一轮复习资料第七单元第1节电场力的性质课件

【答案】 C 【解析】 要使三个电荷均处于平衡状态，必须满足“两同 夹异”和“两大夹小”的原则，设第三个点电荷 C 的电量为 q， 在 A 的左边距 A 为 r 处，则kqr2Q＝（rk＋q·09.Q4）2，解得 r＝0.2 m， 故 C 项正确．
练 5 (2018·浙江选考)电荷量为 4×10－6 C 的小球绝缘固定 在 A 点，质量为 0.2 kg、电荷量为－5×10－6 C 的小球用绝缘细 线悬挂，静止于 B 点．A、B 间距离为 30 cm，A、B 连线与竖直 方向夹角为 60°.静电力常量为 9.0×109 N·m2/C2，小球可视为点 电荷．下列图示正确的是( )
考点四 电场强度的叠加计算
1．电场强度的叠加方法 (1)矢量法则：多个电场叠加时用平行四边形(或三角形)定 则． (2)对称法：利用带电体电场在空间分布的对称性特点，结合 等效法求场强． (3)微元法：将研究对象分割成若干“微元”加以分析，再用 矢量法则合成． (4)补偿法：将有缺口的带电环补全，从而化难为易．
和能的性质的
Ⅰ卷 16 题 库仑定律与平衡
理解
Ⅰ卷 21 题 等势面与功能关系 2018 年
Ⅱ卷 21 题 电场力做功、电势与电势能
(2) 计 算 题 主 要 考的运动 Ⅰ卷 15 题 电场中的平衡 Ⅱ卷 24 题 电场中带电粒子的偏转 2019 年 Ⅲ卷 21 题 等量异号电荷的场强和电势
A．此时 A 带正电，B 带负电 B．此时 A 电势低，B 电势高 C．移去 C，贴在 A、B 下部的金属箔都闭合 D．先把 A 和 B 分开，然后移去 C，贴在 A、B 下部的金属 箔都闭合
【答案】 C 【解析】 由感应起电可知，近端感应出异种电荷，故 A 带 负电，B 带正电，故 A 项错误；处于静电平衡状态下的导体是等 势体，故 A、B 电势相等，故 B 项错误；先移去 C，则 A、B 两 端的等量异种电荷又重新中和，而先分开 A、B，后移走 C，则 A、B 两端的等量异种电荷就无法重新中和，故 C 项正确，D 项 错误．
【答案】 ACD 【解析】 根据粒子运动轨迹弯曲的情况，可以确定粒子受 电场力的方向沿电场线切线方向，此粒子带正电，故 A 项正确； 由于电场线越密集，场强越大，粒子受电场力就越大，根据牛顿 第二定律可知其加速度也越大，此粒子在 N 点加速度大，故 C 项正确；粒子从 M 点到 N 点，电场力做正功，根据动能定理得 此粒子在 N 点动能大，故 D 项正确．
四、电场线 1．电场线：为了形象地描述电场而引入的假想线． 2．特点 (1)电场线的疏密表示电场的强弱． (2)电场线上每一点的切线方向表示该点电场的方向． (3)电场线起始于正电荷或无穷远处，终止于负电荷或无穷远 处． (4)电场线在电场中不相交，不闭合．
重点突破
考点一 电荷守恒定律与静电感应现象
二、库仑定律 1．内容：真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，与 它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的二次方成反比， 作用力的方向在它们的连线上． 2．公式：F＝kqr1q2 2，k＝9.0×109 N·m2/C2，叫做静电力常 量． 3．适用条件：真空中的点电荷． 点电荷是形状和大小可忽略不计的带电体，当两个带电体的 间距远大于本身的大小时，可以看成点电荷．
2．三个自由点电荷的平衡规律 “三点共线”——三个点电荷在同一直线上； “两同夹异”——两边是同种电荷，中间是异种电荷． “两大夹小”——中间电荷的电荷量最小
3．库仑力作用下的平衡问题 涉及库仑力的平衡问题，其解题思路与力学中的平衡问题一 样，只是在原来受力的基础上多了库仑力，具体步骤如下：
练 3 两个半径均为 r 的相同金属球，球心相距 3r，分别带
在电场中的运 动，牛顿运动定 律与功能关系 的综合应用
Ⅲ卷 24 题 电场中带电小球的类平抛运动
7.1 电场力的性质
知识清单
一、电荷守恒定律 1．元电荷：e＝1.60×10－19 C，所有带电体的电荷量都是元 电荷的整数倍． 2．三种起电方式：接触起电、摩擦起电、感应起电． 3．电荷守恒定律 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， 电荷的总量保持不变．
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
【答案】 D
【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 B、C 两项错误；设 Q 与 A
三、电场强度 1．定义：试探电荷在电场中某个位置所受的电场力跟它的 电荷量的比值． 2．公式： E＝Fq——适用于任何电场 E＝kQr2——适用于点电荷电场 E＝Ud ——适用于匀强电场
3．方向：规定正电荷在某点所受电场力的方向为该点的场 强方向．
4．意义：描述电场的强弱和方向的物理量，由电场本身的 性质决定，与放入电场中的试探电荷无关．
有电荷量－2Q 和＋4Q，它们之间库仑力的大小为 F.现将两球接
触后再放回原处，两小球间距离保持不变，则两小球间库仑力的
大小( )
A．等于18F
B．小于18F
C．大于18F
D．无法确定
【答案】 B 【解析】 相距较近的异种电荷，电荷因吸引靠近，原来两 小球间库仑力 F>k8rQ22，两球接触后，两球的电荷量均为 Q，电 荷因排斥远离，所以接触后的库仑力 F′<kQr22，故 B 项正确．
点之间的距离为 l，则点电荷在 A 点产生的场强 EA＝kQl2＝FqAA＝
4×10－4 1×10－9
N/C＝4×105
N/C，同理可得，点电荷在 B 点产生的场
强为 EB＝k（0.5Q－l）2＝FqBB＝14××1100－－49 N/C＝0.25×105 N/C，解
得 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 A 项错误，D 项正确．
A．若在 A 点换上点电荷－q，A 点的场强方向将发生变化 B．若在 A 点换上电荷量为 2q 的点电荷，A 点的场强变为 2E C．若将 A 点的电荷移去，A 点的场强变为 0 D．A 点的场强的大小、方向与放在该处的 q 的大小、正负、 有无均无关
【答案】 D 【解析】 场强由电场本身决定，与有无试探电荷无关，故 D 项正确．
A．2∶1
B．1∶1
C．1∶2
D．2∶3
【答案】 A 【解析】 A、B 两球带等量异种电荷，第三个小球分别与 其接触后，A、B 分别带电量是：QA＝12Q，QB＝14Q，则 QA： QB＝2∶1，故 A 项正确．
练 2 (2016·浙江)如图所示，两个不带电的导体 A 和 B，用 一对绝缘柱支持使它们彼此接触．把一带正电荷的物体 C 置于 A 附近，贴在 A、B 下部的金属箔都张开( )
第七单元
电场
课内导航
01 知识清单 02 重点突破 03 题型拓展
年份
题号
命题点
命题规律
Ⅰ卷 20 题 Φ－x 图象，电场力做功
Ⅰ卷 25 题 电场力和重力作用下的往复运动
(1) 选 择 题 主 要
2017 年
Ⅱ卷 25 题 带电小球在电场中的运动，运动合成与分解 考 查 对 电 场 力
Ⅲ卷 21 题 计算匀强电场的等势点
2．静电感应的特点 (1)当导体靠近带电体时，两端出现等量异种电荷，靠近带电 体的一端带异种电荷． (2)静电平衡导体内部电场为 0. (3)静电平衡的导体是等势体．
练 1 半径相同的两个金属小球 A、B 带有等量异种电荷，
相隔一定的距离，现让第三个半径相同的不带电的金属小球先后
与 A、B 接触后移开，A、B 两球的带电荷量之比为( )
练 10 A、B 是一条电场线上的两个点，一带 负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从 A 点沿电场线运动到 B 点，其 v－t 图象如图所示．则 电场可能是( )
【答案】 D 【解析】 由图象可知，速度在逐渐增大，图象的斜率在逐 渐增大，故此带负电的微粒做加速度越来越大的加速直线运动， 所受电场力越来越大，受力方向与运动方向相同，故 D 项正确．
练 4 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，B 的右边 0.4 m 处 B．正，B 的左边 0.2 m 处 C．负，A 的左边 0.2 m 处 D．负，A 的右边 0.2 m 处
A. 3∶2 C．3∶4
B．2∶ 3 D．4∶3
【答案】 B 【解析】 对带电小球 A 受力分析，A 受重力和 Q1 与 Q2 对 A 的库仑斥力，根据共点力平衡条件和库仑定律得：（k4Qd1）q 2∶ （k3Qd2）q 2＝3∶4，解得 Q1∶Q2＝4∶3，将带电小球 A 置于 Q1 与 Q2 连线之间才能平衡，根据共点力平衡条件和库仑定律得出 krQ121q＝kQr222q，解得：r1∶r2＝2∶ 3，故 B 项正确，A、C、D 三 项错误．
练 6 (2019·浙江二模)如图所示，两个带电量分别为 Q1 与 Q2 的小球固定于相距为 5d 的光滑水平面上，另有一个带电小球 A，悬浮于空中不动，此时 A 离 Q1 的距离为 4d，离 Q2 的距离为 3d.现将带电小球 A 置于水平面上某一位置，发现 A 刚好静止， 则此时小球 A 到 Q1、Q2 的距离之比为( )
考点二 库仑定律及相关平衡问题
1．应用库仑定律的注意事项 (1)当两个带电金属球相距较近时，表面电荷分布不均匀，不 能看做点电荷．若两球带异种电荷，其吸引力大于均匀带电球体 的引力；若两球带同种电荷，其排斥力小于均匀带电球体的斥力． (2)当两个电荷间的距离 r→0 时，电荷不能视为点电荷，库 仑定律不适用，不能认为库仑力 F→∞.
【答案】 B
【解析】
两球之间的库仑力为
F
＝
k
qAqB r2
＝
9.0×109
×
4×10－6×5×10－6 0.32
N＝2 N，小球 B 受到的重力大小为 GB＝2N，
且 F 与竖直方向夹角为 60°，F＝GB，故小球 B 受到的库仑力， 重力以及细线的拉力，组成的矢量三角形为等边三角形，所以细
线与竖直方向的夹角为 60°，故 B 项正确，A、C、D 三项错误．
练 8 如图甲所示，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 跟试探电荷所带电荷量 q 的关系分别如图乙中直 线 a、b 所示．下列说法正确的是( )
练 9 (多选)某静电场中的电场线如图所示，带 电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图 中虚线所示，由 M 运动到 N，以下说法正确的是 ()
A．粒子必定带正电 B．粒子在 M 点的加速度大于它在 N 点的加速度 C．粒子在 M 点的加速度小于它在 N 点的加速度 D．粒子在 M 点的动能小于它在 N 点的动能
考点三 电场强度的理解与电场线的应用
1．电场强度的理解 (1)电场强度反映电场本身的性质，由场源电荷和位置决定， 与试探电荷无关． (2)根据定义式 E＝Fq，对某一位置 E 一定，F 与 q 成正比．
2．常见电场线分布
3．电场线的应用
练 7 A 为已知电场中的一固定点，在 A 点放一个电荷量为 q 的点电荷，所受的电场力为 F，A 点的场强为 E，则( )
1．电荷守恒定律的应用 (1)物体起电的本质 物体起电都是电荷的转移， 接触起电和摩擦起电是电荷从 一个物体转移到另一个物体，感应起电是电荷从物体的一部分转 移到另一部分． (2)相同金属球的电荷分配 相同的两个金属球接触后再分开，如果金属球带同种电荷， 总电荷量直接平分；如果金属球带异种电荷，需要先中和，剩余 电荷再平均分配．