2019年度高考物理一轮复习第七章静电场第1讲电场力的性质课件
静电场
第1讲
电场力的性质
过好双基关
一、电荷 电荷守恒定律
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 荷分布状况的理想化模型. 2.电荷守恒定律 倍. 整数 (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、形状及电
(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
A.向地球表面下落
B.远离地球向太空运动
√ D.无法判断
C.仍处于悬浮状态
答案
命题点二
库仑力作用下的平衡问题
基础考点 自主悟透
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:
注意库仑力的方向:同性相斥,异性相吸,沿两电荷连线方向.
例2
(多选)如图7所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面
Байду номын сангаас
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=2RQ.则
A.q1=2q2
C.q1=-2q2
B.q1=4q2
D.q1=-4q2
√
解析
q1 q2 设 RQ=r,则 PR=2r,有 k =k 2 ,q1=4q2. 2r2 r
解析
答案
四、电场线的特点 1.电场线从 正电荷 或 出发,终止于 无限远 或 无限远 . 负电荷 2.电场线在电场中不相交.
的电荷再
.平分
自测1 如图1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 A.此时A带正电,B带负电
B.此时A带正电,B带正电
图1
√
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
因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电荷的间距和电荷量有关.他选 用带正电的小球 A 和B , A球放在可移动的绝缘座上,B球用绝缘丝线悬 挂于玻璃棒C点,如图2所示.实验时,先保持两球电荷量不变,使A球从 远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大;再保
持两球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬
带电体已不能看做点电荷了.
图5
例1
已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量
相等的点电荷产生的电场相同 . 如图 6所示,半径为 R的球体上均匀分布着电 荷量为Q的电荷,在过球心O的直线上有A、B两个点,O和B、B和A间的距离 均为R.现以OB为直径在球内挖一球形空腔,若静电力常量为k,球的体积公
解析
答案
二、库仑定律 1.内容 之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成______ 真空中两个静止 点电荷 ,与它们的距离的二次方成 正比 2.表达式 ,作用力的方向在它们的连线上 . 反比
F= q1q2 式中k= 9.0×109 N· m2/C2,叫做静电力常量. k 2 ,
r
3.适用条件 真空 中的 点电荷 .
图4
答案
研透命题点
命题点一
库仑定律的理解和应用
基础考点 自主悟透
1.库仑定律适用于真空中静止点电荷间的相互作用. 2.对于两个均匀带电绝缘球体,可将其视为电荷集中在球心的点电荷,r 为球心间的距离. 3.对于两个带电金属球,要考虑表面电荷的重新分布,如图5所示.
q1q2 q1q2 (1)同种电荷:F<k r2 ;(2)异种电荷:F>k r2 . 4.不能根据公式错误地认为r→0时,库仑力F→∞,因为当r →0时,两个
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
(2)三种起电方式:摩擦起电、 感应 起电、接触起电; (3)带电实质:物体 分开,二者带 ; 得失电子 ,余下 中和 (4)电荷的分配原则:两个形状、大小相同且带同种电荷的导体,接触后再 电荷,若两导体原来带异种电荷,则电荷先 相同
线的偏角越大.
实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的减小 ____
而增大,随其所带电荷量的 增大 而增大. 控制变量法 选填“累 此同学在探究中应用的科学方法是__________( 积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”).
图2
解析 答案
三、电场、电场强度
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 力的作用 . 2.电场强度
3.在同一幅图中,电场强度较大的地方电场线
场线 . 较疏
,电场强度较小的地方电 较密
自测4 图可知
两个带电荷量分别为Q1、Q2的质点周围的电场线如图4所示,由
A.两质点带异号电荷,且Q1>Q2 √
B.两质点带异号电荷,且Q1<Q2
C.两质点带同号电荷,且Q1>Q2
D.两质点带同号电荷,且Q1<Q2
(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其本身的大小时,可以把带电体看成点电荷 . 4.库仑力的方向 排斥 ,异种电荷相互 吸引 . 由相互作用的两个带电体决定,即同种电荷相互
自测2
教材P5演示实验改编 在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些
式为V=
A.
5kqQ 36R2
4 3 则A点处检验电荷 q受到的电场力的大小为 πr , 3 7kqQ B. 36R2
√
7kqQ C. 32R2
3kqQ D. 16R2
图6
解析 答案
变式1
科学研究表明,地球是一个巨大的带电体,而且表面带有大量的负
电荷.如果在距离地球表面高度为地球半径一半的位置由静止释放一个带负 电的尘埃,恰好能悬浮在空中,若将其放在距离地球表面高度与地球半径 相等的位置时,则此带电尘埃将
的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电 小球A,细线与斜面平行.小球A的质量为m、电荷量为q.小球A的右侧固定放 置带等量同种电荷的小球B,两球心的高度相同、间距为d.静电力常量为k,
(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.
(2)定义式:E= F 单位:N/C或 (3)矢量性:规定 方向.
q;
正电荷
. V/m 在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的
3.点电荷的电场:真空中距场源电荷Q为r处的场强大小为E=
Q k 2. r
自测3
如图3所示,电荷量为q1和q2的两个点电荷分 图3
高考物理一轮复习第七章静电场第1讲电场力的性质课件
解析 根据场强叠加原理,等量异种点电荷连线及中垂 线上的电场线分布如图所示,d、c、e 三点场强方向都是水 平向右,正点电荷在各点受电场力方向与场强方向相同,A 正确,B、C 错误;连线上场强由 a 到 b 先 减小后增大,中垂线上由 O 到无穷远处逐 渐减小,因此 O 点场强是连线上最小的(但 不为 0),是中垂线上最大的,故 Fd>Fc>Fe, D 错误。
2.[2015·安徽高考]由库仑定律可知,真空中两个静止 的点电荷,带电量分别为 q1 和 q2,其间距离为 r 时,它们 之间相互作用力的大小为 F=kqr1q2 2,式中 k 为静电力常量。 若用国际单位制的基本单位表示, k 的单位应为( )
A.kg·A2·m3 B.kg·A-2·m3·s-4 C.kg·m2·C-2 D.N·m2·A-2
A.乒乓球的左侧感应出负电荷 B.乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上 C.乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用 D.用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,放开后乒乓 球会在两极板间来回碰撞
解析 乒乓球在两极板中间时,其左侧会感应出正电 荷,A 错误;电场力和库仑力是同一个力的不同称谓,C 错 误;乒乓球与右极板接触则带正电,在电场力作用下向左运 动与左极板相碰,碰后带上负电,又向右运动与右极板相碰, 如此往复运动,所以 D 正确,B 错误。
A.推力 F 将增大 B.竖直墙面对小球 A 的弹力减小 C.地面对小球 B 的弹力一定不变 D.两个小球之间的距离增大
解析 将 A、B 视为整体进行受力分析,在竖直方向只 受重力和地面对整体的支持力 FN(也是对 B 的支持力 FN), 将 B 向左推动少许后,竖直方向受力不变,所以 FN=(mA +mB)g 为一定值,C 正确;对 B 进行受力分析,如图所示,
备考2019年高考物理一轮复习:第七章第1讲电场力的性质讲义含解析
第1讲 电场力的性质板块一 主干梳理·夯实基础【知识点1】 电荷守恒 点电荷 Ⅰ 库仑定律 Ⅱ 1、元电荷、点电荷(1)元电荷:e =1.6×10-19 C,最小的电荷量,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同。
电子的电荷量q =-1.6×10-19 C 。
(2)点电荷:忽略带电体的大小、形状及电荷分布状况的理想化模型。
(3)比荷:带电粒子的电荷量与其质量之比。
2、电荷守恒定律(1)内容:电荷既不会创生,也不会消失,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,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
(2)起电方法:摩擦起电、感应起电、接触起电。
(3)带电实质:物体带电的实质是得失电子。
(4)电荷的分配原则:两个形状、大小相同的导体,接触后再分开,二者带等量同种电荷;若两导体原来带异种电荷,则电荷先中和,余下的电荷再平分。
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,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(2)表达式:F =k q 1q 2r 2,式中k =9.0×109 N·m 2/C 2,叫静电力常量。
(3)适用条件:真空中静止的点电荷。
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当点电荷的速度较小,远远小于光速时,可以近似等于静止的情况,可以直接应用公式。
③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。
④两个带电体间的距离r →0时,不能再视为点电荷,也不遵循库仑定律,它们之间的库仑力不能认为趋于无穷大。
(4)库仑力的方向由相互作用的两个带电体决定,且同种电荷相互排斥,为斥力;异种电荷相互吸引,为引力。
【知识点2】 静电场 Ⅰ 电场强度、点电荷的场强 Ⅱ1.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。
通用版高考物理一轮复习第7章静电场第1节电场力的性质课件
对称,故只有左侧半球面时在 N 点产生的场强为 k2qR2-E,A 正确.]
3.(2013·全国卷Ⅰ)如图 7-1-7 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 c 的轴线上有 a、b、d 三个点,a 和 b、 b 和 c、 c 和 d 间的距离均为 R,在 a 点处有一电荷量为 q(q>0)的固定点电荷.已 知 b 点处的场强为零,则 d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( )
A.l+25kk0ql22
图 7-1-3 B.l-kk0ql22 C.l-45kk0ql22
D.l-25kk0ql22
C [取左球为研究对象,则 k0(l-l0)=kql22+k2ql22,解得 l0=l-45kk0ql22,C 正 确.]
2.在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球,小球 A、B、C 位
【导学号:92492276】
图 7-1-5
A.移移至 b 处,O 处的电场强度大小减半,方向沿 Od C.移至 e 处,O 处的电场强度大小减半,方向沿 Oc D.移至 f 处,O 处的电场强度大小不变,方向沿 Oe
C [由题意可得,正、负点电荷在 O 处产生的电场强度的大小都为E2,方向 水平向右;当 a 处点电荷移至 c 处时,两点电荷在 O 处的电场强度方向的夹角 为 120°,合场强大小为E2,方向沿 Oe,选项 A 错误;当 a 处点电荷移至 b 处时, O 处的合场强大小为 23E,选项 B 错误;当 a 处点电荷移至 e 处时,O 处的合场 强大小为E2,方向沿 Oc,选项 C 正确;当 a 处点电荷移至 f 处时,O 处的合场强 大小为 23E,选项 D 错误.]
对电场线的理解及应用
1.电场线的作用 (1)判断电场强度的方向 电场线上任意一点的切线方向即为该点电场的方向. (2)判断电场力的方向——正电荷的受力方向和电场线在该点切线方向相 同,负电荷的受力方向和电场线在该点切线方向相反.
高考物理一轮总复习第七章静电场基础课1电场力的性质课件高三全册物理课件
5.电场强度的叠加:电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电 场强度的 _____矢_量__(s_h_ǐl_ià_n和g) ,遵从 _平__行_四__边_形_____定则.
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第九页,共七十页。
四、电场线 1 . 定 义 : 为 了 形 象 地 描 述 电 场 中 各 点 电 场 强 度 的 ____强__弱__(q_iá_n_ɡ_ru及ò) _____方(_fā_n向_g_xi_àn_g_),在电场中画出一些曲线,曲线上每一点的 ___切方_线向__(_q_iē_xi_àn_)_都跟该点的 电场强度方向一致,曲线的 ____疏__密______表示电场的强弱.
第二十七页,共七十页。
(2)当 A 球受到合力为零,即加速度为零时,动能最大 设此时 A 球与 B 点间的距离为 d 则 mgsinα=kdQ2q,解得 d= mkgQsiqnα.
答案:(1)gsinα-kQmqsHin22α (2)
kQq mgsinα
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考点二 电场强度的理解与计算——师生共研
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第二十二页,共七十页。
3.(多选)如图所示,在光滑定滑轮 C 正下方与 C 相距 h 的 A 处固定一电荷量为 Q(Q>0)的点电荷,电荷量为 q 的带正电 小球 B,用绝缘细线拴着,细线跨过定滑轮,另一端用适当大 小的力 F 拉住,使 B 处于静止状态,此时 B 与 A 点的距离为 R,B 和 C 之间的细线与 AB 垂直.若 B 所受的重力为 G,缓 慢拉动细线(始终保持 B 平衡)直到 B 接近定滑轮,静电力常 量为 k,环境可视为真空,则下列说法正确的是( )
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静电场第一轮复习电场力的性质解析.pptx
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(1)粒子所受合力的方向指向轨迹的凹侧,由此判断电场的方向或电性 (2)由电场线的疏密情况判断电场的强弱及带电粒子的加速度情况.
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3-1:(2010·新课标全国卷)静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘 器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线 ab 为该收尘板 的横截面.工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布 如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动, 最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于 P 点 的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列 4 幅图中可能正确的 是(忽略重力和空气阻力)( )
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(3)、等量异种电荷和等量同种电荷电场强度分布规律
比较
等量异种点电荷
等量同种(正)点电荷
电场线分布图
如图(1)
如图(2)
连线中点 O处的场强
最小,指向负电荷
为零
连线上的 场强大小
沿连线先变小再变大 沿连线先变小再变大
由O点沿中垂线 向外场强的大小
O点最大,向外逐渐 O点最小,向外先变大后变
第一讲 电场力的性质
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一、电荷及电荷守恒定律
1.电荷
(1)元电荷:e=1.6×10-19 C,所有带电体的电荷量都是元电荷的 中质子、正电子的电荷量与元电荷相同.电子带的电荷量q=
.
倍,其
整数 (2)点电荷:有一定的电荷量 ,忽略
的理想化模型.
-1.6×10-19 C
形状和大小
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2.电荷守恒定律
(1)内容:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体
,或者从物体的一部分
过程中, 电荷的总量
2019年度高考物理一轮复习第七章静电场第1讲电场力的性质课件
(2)三种起电方式:摩擦起电、 感应起电、接触起电; (3)带电实质:物体 得失;电子 (4)电荷的分配原则:两个形状、大小相同且带同种电荷的导体,接触后再 分开,二者带 相电同荷,若两导体原来带异种电荷,则电荷先 中,和余下 的电荷再 .平分
自测1 如图1所示,两个不带电的导体A和B,用
A.34kaQ2 ,沿 y 轴正向
√B.34kaQ2 ,沿 y 轴负向
C.54kaQ2 ,沿 y 轴正向
D.54kaQ2 ,沿 y 轴负向
图10
解析 答案
类型2 非点电荷电场强度的叠加及计算 1.等效法: 在保证效果相同的前提下,将复杂的电场情景变换为简单的或熟悉的电场 情景. 例如:一个点电荷+q与一个无限大薄金属板形成的电场,等效为两个异种 点电荷形成的电场,如图11甲、乙所示.
量k=9.0×109 N·m2/C2,A、B球可视为点电荷),则
A.支架对地面的压力大小为2.0 N
√B.两线上的拉力大小F1=F2=1.9 N
√C.将B水平右移,使M、A、B在同一直线上,此时两线上
的拉力大小F1=1.225 N,F2=1.0 N
D.将B移到无穷远处,两线上的拉力大小F1=F2=0.866 N
相等的点电荷产生的电场相同.如图6所示,半径为R的球体上均匀分布着电
荷量为Q的电荷,在过球心O的直线上有A、B两个点,O和B、B和A间的距离
均为R.现以OB为直径在球内挖一球形空腔,若静电力常量为k,球的体积公
式为V= 5kqQ
A. 36R2
则A点处43检πr3验,电荷q受到的电场力的大小为
√7kqQ
4q A.k h2
4q B.k9h2
32q C.k
√ 40q
