高考物理一轮复习 第七章 静电场 第1讲 库仑定律 电场力的性质优质课件
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2.(多选)如图所示，质量分别为mA 和mB的两小球带有同种电荷，电荷量 分别为qA和qB，用绝缘细线悬挂在天花 板上．平衡时，两小球恰处于同一水平
位置，细线与竖直方向的夹角分别为θ1与θ2(θ1>θ2)．两小球
突然失去各自所带电荷后开始摆动，最大速度分别为vA和
vB，最大动能分别为EkA和EkB，则( )
A．mA一定小于mB
B．qA一定大于qB
C．vA一定大于vB
D．EkA一定大于EkB
9
解析：ACD 设两小球之间的库仑力为F，由平衡条件
可知tan
θ＝
F mg
，由于θ1>θ2，库仑力是作用力与反作用力(大
小相等)，所以mA一定小于mB，选项A正确；由题中条件无法 确定两小球的电荷量之间的关系，选项B错误；两小球在下
度的关系
2016·全国
带电粒子在电 场中的运动
Ⅱ 卷Ⅱ·15 2015·全国
示波管
Ⅰ 卷Ⅱ·14
常见的电容器 Ⅰ
选择题常以电 场线、等势面 为背景，结合 电容 场强、电势等 器、 规 概念进行考 带电 律 查，计算题多 体在 分 考查带电粒子 电场 析 在匀强电场中 中的 的运动，突出 运动 了对建模能力 和数学处理能 力的考查. 3
13
①电场线从正电荷出发，终止于_负__电__荷__或__无__穷__远__处__，或 来自无穷远处，终止于_负__电__荷__．
②电场线在电场中_不__相__交__． ③在同一电场中，电场线越密的地方电场强度越大． ④电场线上某点的切线方向表示该点的_电__场__强__度__方__向___．
14
6
3．库仑定律 (1)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与它 们的_电__荷__量___的__乘__积__成正比，与它们的_距__离__的__平__方__成反比， 作用力的方向在_它__们__的__连__线___上． (2)表达式：F＝__k_q_r1_q2 _2 __，式中 k＝9.0×109 N·m2/C2，叫 静电力常量． (3)适用条件：_真__空__中的_点__电__荷___．
零，根据点电荷的电场强度公式得
kq1 PR 2
＝
kq2 RQ 2
，又
PR
＝
2 PQ .解得q1＝4q2.选项B正确．
17
4.如图所示，一半径为R的圆盘上
均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直
于圆盘且过圆心o的轴线上有a、b、c、
d四个点，a和b、b和o、o和c、e和d间的距离均为R，在b点
处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷．已知a点处的场强为
电势 能、电
预 测
势、电
势差
本部分中基 本概念、规律 与牛顿运动 定律、动能定 理功能关系 的结合是高 考考查的重 点，选择题居 多．
2
电场强度、点电
Ⅱ
荷的电场强
2017·全国
电场线
Ⅰ 卷Ⅰ·25
电势能、电势 Ⅰ 2017·全国
电势差
Ⅱ 卷Ⅱ·25
匀强电场中电
2016·全国
势差与电场强 Ⅰ 卷Ⅰ·14
第1讲 库仑定律 电场力的性质
4
【基础知识必备】
一、电荷守恒、点电荷、库仑定律
1．点电荷、元电荷
(1)点电荷
①本身的线度比相互之间的距离_小__得__多___的带电体．
②点电荷是理想化模型．
(2)元电荷：把最小的电荷量叫做元电荷，用 e 表示，e＝ 1.60×10－19C.所有带电体的电荷量或者等于 e，或者等于 e 的
(2)几种典型电场的电场线．
15
【知识对点自测】
3.如图所示，电荷量为q1和q2的两个点 电荷分别位于P点和Q点．已知在P、Q连线
上某点R处的电场强度为零，且 PR ＝2 RQ .
则( )
A．q1＝2q2 C．q1＝－2q2
B．q1＝4q2 D．q1＝－4q2
16
解析：B 已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为
整数倍．
5
2．电荷守恒定律 (1)内容：电荷既不会创生，也不会消失，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，在转移的过程中，电荷的总量_保__持__不__变__． (2)三种起电方式：_摩__擦__起__电__、_接__触__起__电__、_感__应__起__电__．
零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)( )
7
【知识对点自测】 1．判一判 (1)用毛皮摩擦过的橡胶棒带正电荷．( ) (2)电子和质子都是元电荷．( ) (3)一个带电体的电荷量为元电荷的205.5倍．( ) (4)元电荷没有正负之分．( ) (5)小的带电体都可以看成点电荷．( ) 答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
1
考试大纲要求
近三年全国卷高考命题 实况
命题分析预测
内容 要求
考题
物质的电 结构、电荷 Ⅰ 2016·全国卷Ⅲ·15 守恒
静电现象 的解释
点电荷 库仑定律
静电场
Ⅰ 2017·全国卷Ⅲ·21
Ⅰ Ⅱ Ⅰ
2017·全国卷Ⅰ·20 2016·全国卷Ⅰ·20 2015·全国卷Ⅰ·15
考点
库仑
定律、
电场 热
强度 点
θ＝FLcos
θtanθ2，
因为tanθ21>tanθ22，所以EkA>EkB，选项D正确．
11
二、静电场 电场线 电场强度、点电荷的场强
1．静电场：静电场是客观存在于电荷周围的一种 __物__质___，其基本性质是对放入其中的电荷有力__的__作___用__．
2．电场强度 F
(1)定义式：E＝_q__，是矢量，单位：N/C 或 V/m. kQ
摆到最低点的过程中有mgL(1－cos
θ)＝
1 2
mv2，解得v＝
2gL1－cos θ，因为LAcos θ1＝LBcos θ2，所以LA>LB，故
10
vA>vB，选项C正确；摆到最低点时的动能Ek＝
1 2
mv2＝mgL(1
－cos
θ)＝FL1ta－n cθos
源自文库
θ＝FLcos
θ1－cos sin θ
(2)点电荷的场强：E＝___r_2__. (3)方向：规定正__电__荷__在电场中某点受__力__的__方__向__为该点的
电场强度方向．
12
3．电场线 (1)电场线的特点． 如图所示，实线为正点电荷的电场线， 虚线为一等势面，A、B 是电场中的两 点．则：电场线从正电荷出发，指向_无__穷__ _远__处___；两条电场线_不__可__能___ (选填“可能”或“不可能”) 相交；A 点的场强_小__于__B 点的场强．
2.(多选)如图所示，质量分别为mA 和mB的两小球带有同种电荷，电荷量 分别为qA和qB，用绝缘细线悬挂在天花 板上．平衡时，两小球恰处于同一水平
位置，细线与竖直方向的夹角分别为θ1与θ2(θ1>θ2)．两小球
突然失去各自所带电荷后开始摆动，最大速度分别为vA和
vB，最大动能分别为EkA和EkB，则( )
A．mA一定小于mB
B．qA一定大于qB
C．vA一定大于vB
D．EkA一定大于EkB
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解析：ACD 设两小球之间的库仑力为F，由平衡条件
可知tan
θ＝
F mg
，由于θ1>θ2，库仑力是作用力与反作用力(大
小相等)，所以mA一定小于mB，选项A正确；由题中条件无法 确定两小球的电荷量之间的关系，选项B错误；两小球在下
度的关系
2016·全国
带电粒子在电 场中的运动
Ⅱ 卷Ⅱ·15 2015·全国
示波管
Ⅰ 卷Ⅱ·14
常见的电容器 Ⅰ
选择题常以电 场线、等势面 为背景，结合 电容 场强、电势等 器、 规 概念进行考 带电 律 查，计算题多 体在 分 考查带电粒子 电场 析 在匀强电场中 中的 的运动，突出 运动 了对建模能力 和数学处理能 力的考查. 3
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①电场线从正电荷出发，终止于_负__电__荷__或__无__穷__远__处__，或 来自无穷远处，终止于_负__电__荷__．
②电场线在电场中_不__相__交__． ③在同一电场中，电场线越密的地方电场强度越大． ④电场线上某点的切线方向表示该点的_电__场__强__度__方__向___．
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3．库仑定律 (1)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与它 们的_电__荷__量___的__乘__积__成正比，与它们的_距__离__的__平__方__成反比， 作用力的方向在_它__们__的__连__线___上． (2)表达式：F＝__k_q_r1_q2 _2 __，式中 k＝9.0×109 N·m2/C2，叫 静电力常量． (3)适用条件：_真__空__中的_点__电__荷___．
零，根据点电荷的电场强度公式得
kq1 PR 2
＝
kq2 RQ 2
，又
PR
＝
2 PQ .解得q1＝4q2.选项B正确．
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4.如图所示，一半径为R的圆盘上
均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直
于圆盘且过圆心o的轴线上有a、b、c、
d四个点，a和b、b和o、o和c、e和d间的距离均为R，在b点
处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷．已知a点处的场强为
电势 能、电
预 测
势、电
势差
本部分中基 本概念、规律 与牛顿运动 定律、动能定 理功能关系 的结合是高 考考查的重 点，选择题居 多．
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电场强度、点电
Ⅱ
荷的电场强
2017·全国
电场线
Ⅰ 卷Ⅰ·25
电势能、电势 Ⅰ 2017·全国
电势差
Ⅱ 卷Ⅱ·25
匀强电场中电
2016·全国
势差与电场强 Ⅰ 卷Ⅰ·14
第1讲 库仑定律 电场力的性质
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【基础知识必备】
一、电荷守恒、点电荷、库仑定律
1．点电荷、元电荷
(1)点电荷
①本身的线度比相互之间的距离_小__得__多___的带电体．
②点电荷是理想化模型．
(2)元电荷：把最小的电荷量叫做元电荷，用 e 表示，e＝ 1.60×10－19C.所有带电体的电荷量或者等于 e，或者等于 e 的
(2)几种典型电场的电场线．
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【知识对点自测】
3.如图所示，电荷量为q1和q2的两个点 电荷分别位于P点和Q点．已知在P、Q连线
上某点R处的电场强度为零，且 PR ＝2 RQ .
则( )
A．q1＝2q2 C．q1＝－2q2
B．q1＝4q2 D．q1＝－4q2
16
解析：B 已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为
整数倍．
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2．电荷守恒定律 (1)内容：电荷既不会创生，也不会消失，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，在转移的过程中，电荷的总量_保__持__不__变__． (2)三种起电方式：_摩__擦__起__电__、_接__触__起__电__、_感__应__起__电__．
零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)( )
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【知识对点自测】 1．判一判 (1)用毛皮摩擦过的橡胶棒带正电荷．( ) (2)电子和质子都是元电荷．( ) (3)一个带电体的电荷量为元电荷的205.5倍．( ) (4)元电荷没有正负之分．( ) (5)小的带电体都可以看成点电荷．( ) 答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
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考试大纲要求
近三年全国卷高考命题 实况
命题分析预测
内容 要求
考题
物质的电 结构、电荷 Ⅰ 2016·全国卷Ⅲ·15 守恒
静电现象 的解释
点电荷 库仑定律
静电场
Ⅰ 2017·全国卷Ⅲ·21
Ⅰ Ⅱ Ⅰ
2017·全国卷Ⅰ·20 2016·全国卷Ⅰ·20 2015·全国卷Ⅰ·15
考点
库仑
定律、
电场 热
强度 点
θ＝FLcos
θtanθ2，
因为tanθ21>tanθ22，所以EkA>EkB，选项D正确．
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二、静电场 电场线 电场强度、点电荷的场强
1．静电场：静电场是客观存在于电荷周围的一种 __物__质___，其基本性质是对放入其中的电荷有力__的__作___用__．
2．电场强度 F
(1)定义式：E＝_q__，是矢量，单位：N/C 或 V/m. kQ
摆到最低点的过程中有mgL(1－cos
θ)＝
1 2
mv2，解得v＝
2gL1－cos θ，因为LAcos θ1＝LBcos θ2，所以LA>LB，故
10
vA>vB，选项C正确；摆到最低点时的动能Ek＝
1 2
mv2＝mgL(1
－cos
θ)＝FL1ta－n cθos
源自文库
θ＝FLcos
θ1－cos sin θ
(2)点电荷的场强：E＝___r_2__. (3)方向：规定正__电__荷__在电场中某点受__力__的__方__向__为该点的
电场强度方向．
12
3．电场线 (1)电场线的特点． 如图所示，实线为正点电荷的电场线， 虚线为一等势面，A、B 是电场中的两 点．则：电场线从正电荷出发，指向_无__穷__ _远__处___；两条电场线_不__可__能___ (选填“可能”或“不可能”) 相交；A 点的场强_小__于__B 点的场强．