2013高三物理一轮复习课件：第六章 库仑定律 电场及其描述

解析
相互接触后，电荷重新分布，每球所带电量为
Q，由库仑定律得 F′＝9F.
答案 D
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题型二 库仑定律的理解和应用 【例 2】 两个半径为 R 的带电球所带电荷量分别为 q1 和 q2，当两球心相距 3R 时，相互作用的静电力大小为 ( ) q1q2 A．F＝k 3R2 q1q2 C．F<k 3R2 q1q2 B．F>k 3R2 D．无法确定
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U (3)E＝ 是场强与电势差的关系式，只适用于 15 匀强 d 电场，注意式中 d 为两点间沿电场方向的距离． (4)电场叠加原理．电场强度是矢量，当空间的电场是由 几个点电荷共同激发的时候， 空间某点的电场强度等于每个 点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和．
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2 1 [解析] 电荷守恒定律：质子带电荷量 2× e＋－ e＝ 3 3
1 2 e,2 个 u 夸克，1 个 d 夸克；中子带电荷量 1× e＋2×－ e 3 3
＝0,1 个 u 夸克，2 个 d 夸克．B 对．
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解析 仍是对点电荷没有正确的理解， 因两球间的距离 为 2R，两球的体积不能忽略，故两球不能看成点电荷，故 不能应用库仑定律求解．两球带同种电荷，相互排斥，故两 球上同种电荷相距大于 2R，所以选项 B 正确．
答案 B
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热点提示
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5．带电粒子在电场中加速、偏转的规律及应用 6．平行板电容器及其动态变化问题 7．电场和力学中的运动学、牛顿定律、能量等结 合起来所构成的力、电综合题，能力要求高，高考 题型多为计算题 8．重视电场知识与生产技术、生活实际、科学研 究等的联系，如示波管、电容式传感器、静电分选 器等，都可成为新情景综合题的命题素材，是高考 的热点
□
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考点诊断
1.下列关于点电荷的说法正确的是(
)
A．只有体积很小的带电体才能看成点电荷 B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷 q1q2 C．由公式 F＝k 2 可以知，r→0 时，F→∞ r D．当两个带电体的大小远小于它们间的距离时，可将 这两个带电体看成点电荷
□
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(3)电场线不表示电荷在电场中运动的轨迹，只有当电场线为 直线、电荷初速度为零或初速度平行于电场线时，运动轨迹才与 电场线重合． (4)匀强电场：在电场中，如果各点的场强的 17 大小和方向 都相同，这样的电场叫匀强电场．匀强电场中的电场线是间距相 等且互相平行的直线．
比，作用力的方向在它们的连线上．
7 □平方
成反
Q1Q2 9 2 －2 2．公式：F＝k 2 .(式中 k＝9×10 N· · ，叫静电 m C r 力常量)
8 适用条件：□真空中的点电荷 ．
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3．两个带电体间的库仑力． 电荷均匀分布的绝缘带电球体间的库仑力仍用公式 F Q1Q2 ＝k 2 计算，公式中 r 为两球心之间的距离． r 两导体球间库仑力可定性比较：用 r 表示两球间距离， 则当两球带同种电荷时，F 种电荷时，F
10 □>
9 □<
Q1Q2 k 2 ；反之当两球带异 r
Q1Q2 k 2 . r
4．两带电体间的库仑力是一对作用力与反作用力．
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三、电场强度 1．电场：带电体周围客观存在的一种物质，是电荷间 相互作用的媒体．
11 2．电场强度：放入电场中某一点的电荷受到的 □电
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解析
没有正确理解点电荷．点电荷是指只有电量，没
有体积、大小的理想带电体．在实际处理问题时，如果带电 体的大小远小于它们间的距离，可将带电体看成点电荷，并 不是只有体积小、带电少的带电体才可以看成点电荷，故选 项 D 对，A、B 错；对于选项 C 而言，如果 r→0 时，该带电 体不能看成点电荷，故也不能用库仑定律的公式计算，故 C 选项不正确．
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解析
4πρr3 雨 滴 不会 下 落，有 Eq≥mg， m＝ ，即 3
4πρr3g q≥ ，代入数据得 q≥4×10－9 C. 3E
答案 B
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5．两个分别带有电荷量－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 r 的大小为 F，两小球相互接触后将其固定距离变为 ，则两 2 球间库仑力的大小为( 1 A. F 12 4 C. F 3 ) 3 B. F 4 D．12F
考 情 分 析
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考纲预览 1.物质的电结构、电荷守恒 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 7．电场线
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考纲预览 8．电势能、电势 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
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A．质子由 1 个 u 夸克和 1 个 d 夸克组成，中子由 1 个 u 夸克和 2 个 d 夸克组成 B．质子由 2 个 u 夸克和 1 个 d 夸克组成，中子由 1 个 u 夸克和 2 个 d 夸克组成 C．质子由 1 个 u 夸克和 2 个 d 夸克组成，中子由 2 个 u 夸克和 1 个 d 夸克组成 D．质子由 2 个 u 夸克和 1 个 d 夸克组成，中子由 1 个 u 夸克和 1 个 d 夸克组成
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3Q2 解析 接触前 F＝k 2 ；接触后两球各带电荷量 Q′ r 3Q－Q Q2 4Q2 4 ＝ ＝Q，则 F′＝k ＝k· 2 ，故 F′＝ F，选项 C 2 r 3 r2 2 正确．
答案 C
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变式训练 1 两个完全相同的金属小球，分别带有＋3Q 和－Q 的电荷量，当它们相距为 r 时，它们之间的库仑力是 r F，若把它们接触后分开，再置于相距 的两点，则它们的库 3 仑力的大小将变为( F A. 3 C．3F ) B．F D．9F
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解析 忽略电场强度的矢量性，认为只有大小，而没 有方向， 或者认为电场强度与试探电荷有关. 其实电场强度 是描述电场性质的物理量，与是否有试探电荷无关．
答案 C
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第一讲 库伦定律 电场及其描述
考点知识诊断
热点题型探 究
难点能力突 破
课后作业
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考点知识诊断
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□
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四、电场线 电场线：在电场中画出一系列的从正电荷出发到负电荷终 止的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的 16 场强 方向一致，这些曲线叫电场线． (1)电场线是起源于正电荷(或无穷远处)， 终止于负电荷(或 无穷远)的有源线． (2)电场线的疏密反映电场的强弱；电场线不相交．
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热点题型探究
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题型归纳
题型一
电荷及电荷守恒定律的应用
【例 1】 目前普遍认为，质子和中子都是由被称为 u 2 夸克和 d 夸克的两类夸克组成，u 夸克带电荷量为 e，d 夸 3 1 克带电荷量为－ e，e 为元电荷．下列论断可能正确的是 3 ( )
[答案] B
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[点评] ①近代物理学的夸克理论中出现了分数电 荷，但电荷守恒定律仍然成立；②迄今为止，并未在实 验中发现自由的夸克，科学实验中发现的最小电荷量是 元电荷 e.
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4．在雷雨云下沿竖直方向的电场强度约为 10 V/m.已 知一半径为 1 mm 的雨滴在此电场中不会下落，取重力加速 度大小为 10 m/s2，水的密度为 103 kg/m3.这雨滴携带的电 荷量的最小值约为( A．2×10 9C C．6×10－9 C
－
4
) B．4×10
－9
C
D．8×10－9 C
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第六章 静电场
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知识清单
一、电荷及电荷守恒定律 1．自然界中只存在正负两种电荷量，元电荷电量 e
1 1.6×10－19C . ＝ □
2． 使物体带电的方法有三种： ①摩擦起电； ②接触起电； ③
2 □感应起电
．
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3．电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消失，它
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热点提示 1.电荷守恒定律、库仑定律及应用 2．电场强度、电场线；电势、等势面；匀强电场 中电势差和场强的关系，高考题型多为选择题 3．利用电场线和等势面确定场强的大小和方向， 判定电势的高低 4．电场力做功的特点；电势能的变化与电场力做 功的关系
3 只能从一个物体 □转移 到另一物体， 或从物体的这一部分
4 5 □转移 到另一部分，在转移过程中 □总电荷
4．两个完全相同的金属球接触后 数不变．
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二、真空中的库仑定律 1．内容：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电
6 量的 □乘积 成正比，跟它们之间的距离的
场力 跟它的电量的比值，叫做这一点的电场强度．
F 定义式：E＝ . q
12 方向： □正 电荷在该点的受力方向，是矢量．
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F (1)E＝ 适用于 q
13 □任何
电场． 电场中某点的场强是确
定值， 其大小和方向与检验电荷 q 无关． 检验电荷 q 充当“测 量工具”的作用． Q □真空中点电荷 (2)E＝k 2是 14 所形成的电场的决定式．E r 由场源电荷 Q 和场源电荷到某点的距离 r 决定．
答案 D
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2．半径为 R 的两个较大的金属球，带电量均为同种 电荷 q，放在绝缘的桌面上，两球间的距离为 2R，若两 q2 球间的作用力为 F1 ，F2＝k 2 ，则下列说法正确的是 4R ( ) A．F1>F2 C．F1＝F2 B．F1<F2 D．无法确定
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3．关于电场强度，下列说法正确的是(
)
A．以点电荷为球心，r 为半径的球面上，各点的场强 相同 B． 正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强 度大 C．在电场中某点放入试探电荷 q，该点的电场强度为 F E＝ ，取走 q 后，该点的场强不为零 q D．电荷所受到的电场力很大，即该点的电场强度很大