高二物理上学期期末复习备考专题复习培优版新人教版

2．应用库仑定律的四条提醒 (1)在用库仑定律公式进行计算时，无论是正电荷还是负电 荷，均代入电量的绝对值计算库仑力的大小。 (2)作用力的方向判断根据：同性相斥，异性相吸，作用力 的方向沿两电荷连线方向。 (3)两个点电荷间相互作用的库仑力满足牛顿第三定律，大 小相等、方向相反。 (4)库仑力存在极大值，由公式 F＝kqr1q2 2可以看出，在两带 电体的间距及电量之和一定的条件下，当 q1＝q2 时，F 最大。
匀强电场
由电场本 由场源电荷 Q 和场源 由 电 场 本 身 决
决定因素 身决定， 电荷到该点的距离 r 共 定，d 为沿电场方
与 q 无关 同决定
向的距离
矢量，遵守平行四边形定则 相同点
单位：1 N/C＝1 V/m
2．电场强度的叠加 (1)叠加原理：多个电荷在空间某处产生的电场为各电荷在 该处所产生的电场强度的矢量和。 (2)运算法则：平行四边形定则。 3．计算电场强度常用的五种方法 (1)电场叠加合成法。(2)平衡条件求解法。(3)对称法。(4) 补偿法。(5)等效法。
2017-2018学年第一学期 期中复习备考之高二物理
专题复习（培优版）
★【知识体系】★
★知识点一、库仑定律的理解及其应用★
要点一 库仑定律的理解与应用
1．对库仑定律的两点理解 (1)F＝kqr1q2 2，r 指两点电荷间的距离。对可视为点电荷的两 个均匀带电球，r 为两球心间距。 (2)当两个电荷间的距离 r→0 时，电荷不能视为点电荷，它 们之间的静电力不能认为趋于无限大。
对
A
球：
kqQ x2
kQ• 25Q L2
，解得：q＝
25Q 16
【答案】（1）距 C 点 L （2） 25Q
4
16
★知识点二、电场强度和电场线★
1．电场强度三个表达式的比较
E＝Fq
E＝kQr2
E＝Ud
公式意义 电场强度 真空中点电荷电场强 匀强电场中 E 与
定义式 度的决定式
U 的关系式
适用条件 一切电场 ①真空②点电荷
【例题 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
大小为 F．两小球相互接触后将其固定距离变为 r ，则两球间库 2
仑力的大小为（ ）
A． 1 F 12
C． 4 F 3
B． 3 F 4
D．12F
【解析】接触前两个点电荷之间的库仑力大小为
电场线与带电粒子在电场中运动轨迹的关系 1．电场线与带电粒子运动轨迹重合的条件
一般情况下带电粒子在电场中的运动轨迹不会与电场线
重合，只有同时满足以下三个条件时，两者才会重合。
(1)电场线为直线；
(2)带电粒子初速度为零，或速度方向与电场线平行；
(3)带电粒子仅受电场力或所受其他力的合力方向与电场
线平行。
用“假设法”分别讨论各种情况。
【例题2】下列关于电场线的说法中 正确的是 （ ）
A电场线是电场中实际存在的线 B在复杂电场中的电场线可以相交的 C沿电场线方向，场强必定越来越小 D电场线越密的地方，同一试探电荷 所受的静电力越大
【解析】电场线是假想的曲线，不是实际存在的 线，选项A错误；电场线是不能相交的，选项B错误； 沿电场线方向，电势降低，但是场强不一定越来越小， 选项C错误；电场线越密的地方，场强越大，同一试 探电荷所受的静电力越大，选项D正确；故选D.
5. 库仑力作用下的动力学问题 解决与电场力有关的动力学问题的一般思路： (1)选择研究对象(多为一个带电体，也可以是几个带电体组成 的系统)； (2)对研究对象进行受力分析，包括电场力、重力(电子、质子、 正负离子等基本粒子在没有明确指出或暗示时一般不计重力，带 电油滴、带电小球、带电尘埃等带电体一般计重力)； (3)分析研究对象所处的状态是平衡状态(静止或匀速直线运 动)还是非平衡状态(变速运动等)； (4)根据平衡条件或牛顿第二定律列方程求解。
(1)小球C的具体位置； (2)小球C的电性及电荷量。
【解析】(1)要使小球 C 受到大小相等、方向相反的作用力，
C 必须放在 A 的左侧．
设 C 与 A 之间的距离为 x，C 的电荷量为 q，
对 C：
kqQ x2
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kq• 25Q (x L)2
，解得：x＝
L 4
(2) 要使小球 A 能二力平衡， C 必须带负电．
特别 提醒
2．电场线与轨迹问题判断方法 (1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹
在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方
向)，从两者的夹角情况来分析曲线运动的情况。
(2)“三不知时要假设”——电荷的正负、电场强度的方
向或等势面电势的高低、电荷运动的方向中若已知其中的任
一个，可顺次向下分析判定各待求量；若三个都不知，则要
3.“三个自由点电荷平衡”的问题 (1)平衡的条件：每个点电荷受到另外两个点电荷的合力为 零或每个点电荷处于另外两个点电荷产生的电场强度矢量和 为零的位置。 (2)
4. 共点力作用下的平衡问题 解决库仑力作用下平衡问题的方法步骤： 库仑力作用下平衡问题的分析方法与纯力学平衡问题的分析 方法是相同的，只是在原来受力的基础上多了电场力。具体步骤如 下：
F
k
Q 3Q r2
，两个相同的
金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自
带电为+Q，距离又变为原来的
1 2
，库仑力为
F
QQ k （ r ）2
，所以两球间库仑力的
2
大小为 4 F ．故选 C。 3
【答案】C
【针对训练】如图所示，光滑水平面上相 距为L的A、B两个带电小球，电荷量分别为+Q 和-25Q,要引入第三个带电小球C（三小球半径 都远小于L），使三个小球都只在电场力相互 作用下而处于平衡，求：
4．电场线的三个特点 (1)电场线从正电荷或无限远处出发，终止于无限远或 负电荷处； (2)电场线在电场中不相交； (3)在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密， 电场强度较小的地方电场线较疏。
5．六种典型电场的电场线
6．两种等量点电荷的电场
比较
等量异种点电荷 等量同种点电荷
电场线分布图
比较
等量异种点电荷
等量同种点电荷
电荷连线上
沿连线先变小后变大
的电场强度 O 点最小，但不为零
中垂线上的 O 点最大，向
电场强度
外逐渐减小
O 点为零 O 点最小，向外 先变大后变小
关于 O 点对 称位置的电
场强度
A 与 A′、B 与 B′、C 与 C′
等大同向
等大反向
电 场 线 的 四 个 应 用
特别 提醒