1、强基固本考点突破强基固本考点突破考点内容要求命题规律复习策略物质的电结构、电荷守恒(1)库仑定律与电荷守恒的综合问题，库仑力与其他力的综合问题；(2)以点电荷模型、匀强电场模型为载体综合考查电场力的性质和电场能的性质；(1)重视电场基本概念的理解，特别是概念的内涵和外延，理清概念间的相互关系；(2)重视该部分的物理研究方法，如理想模型法、比值定义法、类比法等；静电现象的解释点电荷库仑定律强基固本考点突破静电场(3)带电粒子运动的轨迹问题；(4)电容器的两类问题；(3)注意静电的防止和应用、静电的环保等热点问题；电场强度、点电荷的场强电场线电势能、电势电势差匀强电场中电势差与电场强度的关系强基固
2、本考点突破带电粒子在匀强电场中的运动(5)带电粒子在电场中的运动问题(4)注意示波管的工作原理示波管常用的电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系强基固本考点突破第1课时 电场的力的性质强基固本考点突破知 识 梳 理知识点一、电荷及电荷守恒定律1元电荷、点电荷(1)元电荷：e1.61019 C，所有带电体的电荷量都是元电荷的，其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同。(2)点电荷：当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷。整数倍强基固本考点突破2静电场(1)定义：存在于电荷周围，能传递电荷间的一种特殊物质。(2)基本性质：对放入其中的电荷有的作用。3电荷守恒定律(1)内
3、容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体到另一个物体，或者从物体的一部分到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持。(2)起电方式：、感应起电。(3)带电实质：物体带电的实质是。相互作用力转移转移不变摩擦起电接触起电得失电子强基固本考点突破4感应起电：感应起电的原因是电荷间的相互作用，或者说是电场对电荷的作用。(1)同种电荷相互，异种电荷相互。(2)当有外加电场时，电荷向导体两端移动，出现感应电荷，当无外加电场时，导体两端的电荷发生中和。排斥吸引强基固本考点突破知识点二、库仑定律1内容：中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的成正比，与它们的成反比。作用力的方向在它们的连线上。2表达式
4、：F kq1q2r2 ，式中 kNm2/C2，叫静电力常量。3适用条件：中的。真空电荷量的乘积距离的二次方9.0109真空点电荷强基固本考点突破知识点三、电场强度、点电荷的场强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。2定义式：E Fq。单位：N/C 或 V/m3点电荷的电场强度：真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度：E kQr2。比值强基固本考点突破4方向：规定在电场中某点所受的方向为该点的电场强度方向。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和，遵从。正电荷电场力矢量平行四边形定则强基固本考点突破知识点四、电场线1定义：为了形
5、象地描述电场中各点电场强度的及，在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的都跟该点的电场强度方向一致，曲线的表示电场的强弱。强弱方向切线方向疏密强基固本考点突破强基固本考点突破3几种典型电场的电场线(如图1所示)。图1强基固本考点突破思维深化判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)质子的电荷量为一个元电荷，但电子、质子是实实在在的粒子，不是元电荷。()(2)两个完全相同的带电金属球接触时，先发生正、负电荷的中和，然后再平分。()强基固本考点突破(3)EFq是电场强度的定义式，对所有电场都适用；EkQr2仅适用于真空中点电荷的电场。()(4)电场强度是矢量，场强叠加的本质是矢量叠加，遵循平行四边形
6、定则。()(5)电场中某点的场强方向即为试探电荷在该点所受的电场力的方向。()答案(1)(2)(3)(4)(5)强基固本考点突破题 组 自 测 题组一 库仑定律的理解及应用1.如图2所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架上，两球心间的距离为l，l为球壳外半径r的3倍。若使它们带上等量异种电荷，电荷量的绝对值均为Q，那么，a、b之间的万有引力F1与库仑力F2为()强基固本考点突破图2强基固本考点突破AF1Gm2l2，F2kQ2l2BF1Gm2l2，F2kQ2l2CF1Gm2l2，F2kQ2l2DF1Gm2l2，F2kQ2l2强基固本考点突
7、破解析 虽然两球心间的距离l只有球壳外半径r的3倍，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看做质量集中于球心的质点，因此，可以应用万有引力定律求F1；而本题中由于a、b两球壳所带异种电荷相互吸引，使它们各自的电荷分布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分布比较密集，又因两球心间的距离l只有其外半径r的3倍，不满足l远大于r的要求，故不能将两带电球壳看成点电荷，所以库仑定律不适用，D正确。答案 D强基固本考点突破 2A、B、C 三点在同一直线上，ABBC12，B 点位于 A、C 之间，在 B 处固定一电荷量为 Q 的点电荷。当在 A 处放一电荷量为q 的点电荷时，它所受到的电场力为 F；移去A 处电
8、荷，在 C 处放一电荷量为2q 的点电荷，其所受电场力为()A.F2B.F2 CF DF强基固本考点突破解析 设 A、B 间距离为 x，则 B、C 间距离为 2x，根据库仑定律有 FkQqx2，在 C 处放一电荷量为2q 的点电荷，其所受电场力为 Fk2Qq2x2F2，考虑电场力方向易知 B 正确。答案 B强基固本考点突破题组二 对电场强度、电场线的理解及应用3(双选)以下关于电场和电场线的说法中正确的是()A电场、电场线都是客观存在的物质，因此电场线不仅能在空间相交，也能相切B在电场中，凡是电场线通过的点，场强不为零，不画电场线区域内的点场强为零C同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大D
9、电场线是人们假想的，用以表示电场的强弱和方向，客观上并不存在强基固本考点突破解析 电场线是假想的，不是物质，在空间不相交，不相切，不画电场线区域内的点场强不一定为零。答案 CD强基固本考点突破4关于电场强度的概念，下列说法正确的是()A由 EFq可知，某电场的场强 E 与 q 成反比，与 F 成正比B正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关C电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关D电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零强基固本考点突破解析 电场中某点场强的大小和方向由电场本身决定，与试探电荷的受力情况及电荷性质无关，故A、D错误
10、，C正确；电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同，与负电荷所受电场力方向相反，但场强方向与试探电荷的正负无关，B错误。答案 C强基固本考点突破5.A、B是一条电场线上的两个点，一带正电的粒子仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其vt图象如图3所示。则电场的电场线分布可能是()图3强基固本考点突破解析 从vt图象可知，粒子从A运动到B做减速运动，且加速度越来越大，所以电场强度方向向左，且电场强度从左到右越来越大，D正确。答案 D强基固本考点突破6.如图4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PR2RQ。则()图4
11、Aq12q2Bq14q2Cq12q2Dq14q2强基固本考点突破解析 由于 R 处的合场强为 0，故两点电荷的电性相同，结合点电荷的场强公式 Ekqr2可知 kq1r21kq2r220，又 r12r2，故 q14q2，本题选 B。答案 B强基固本考点突破考点一 库仑力作用下的平衡 1静电场中带电体平衡问题的解题思路(1)确定研究对象。如果有几个物体相互作用时，要依据题意，适当选取“整体法”或“隔离法”，确定研究对象。(2)受力分析。注意多了一个库仑力Fkq1q2r2。(3)列平衡方程。强基固本考点突破2三个自由点电荷的平衡问题(1)条件：两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为零，或每个点电荷受到
12、的两个库仑力必须大小相等，方向相反。(2)规律“三点共线”三个点电荷分布在同一直线上；“两同夹异”正负电荷相互间隔；“两大夹小”中间电荷的电荷量最小；“近小远大”中间电荷靠近电荷量较小的电荷。强基固本考点突破【例1】(双选)(2014浙江卷，19)如图5所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为。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，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上，则()强基固本考点突破图5强
13、基固本考点突破A小球 A 与 B 之间库仑力的大小为kq2d2B当qdmgsin k时，细线上的拉力为 0C当qdmgtan k时，细线上的拉力为 0D当qdmgktan 时，斜面对小球 A 的支持力为 0强基固本考点突破解析 根据库仑定律得 A、B 间的库仑力 F 库kq2d2，则 A 项正确。当细线上的拉力为 0 时满足 kq2d2mgtan，得到qdmgtan k，则 B 错误，C 正确。斜面对小球 A 的支持力始终不为零，则 D 错误。答案 AC强基固本考点突破【变式训练】1.两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处，如图6所示。A处电荷带正电荷量Q1，B处电荷带负电荷量Q2，且Q24
14、Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3，放在AB直线上，欲使整个系统处于平衡状态，则()图6强基固本考点突破AQ3为负电荷，且放于A左方BQ3为负电荷，且放于B右方CQ3为正电荷，且放于A、B之间DQ3为正电荷，且放于B右方解析 因为每个电荷都受到其余两个电荷的库仑力作用，且已知Q1和Q2是异种电荷，对Q3的作用力一为引力，一为斥力，所以Q3要平衡就不能放在A、B之间。根据库仑定律知，由于B处的电荷Q2电荷量较大，Q3应放在离Q2较远而离Q1较近的地方才有可能处于平衡，故应放在Q1的左侧。要使Q1和Q2也处于平衡状态，Q3必须带负电，故应选A。答案 A强基固本考点突破考点二 电场强度的计算强基
15、固本考点突破【例2】(2014江苏卷，4)如图7所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O。下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是()图7强基固本考点突破AO点的电场强度为零，电势最低BO点的电场强度为零，电势最高C从O点沿x轴正方向，电场强度减小，电势升高D从O点沿x轴正方向，电场强度增大，电势降低解析 由微元法和对称的思想分析可知，均匀带电圆环内部O点的场强为零，电势为标量，且正电荷周围的电势为正，在x轴上O点离带电体最近，故O点电势最高，选项A错，B对；从O点沿x轴正方向电场强度先增大后减小，电势降低，选项C、D错误。答案 B强基固本考点突破1解决此类问题的关键就是
16、要明确电场强度是矢量，其运算规则为平行四边形定则。2常用的思维方法对称法。强基固本考点突破【变式训练】2(2014石家庄市质量检测二)均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图8所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OMON2R，已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为()图8强基固本考点突破A.kq4R2B.kq2R2EC.kq4R2ED.kq2R2E解析 把半个带正电荷的球面等效为整个带正电荷的球面跟半个带负电荷球面叠加在一起。整个带正电荷的球面在 N 点的场强 E1k 2q2
17、R2k q2R2，半个带负电荷球面在 N 点的场强 E2E，N 点的场强 ENE1E2k q2R2E，则 B 项正确。答案 B强基固本考点突破考点三 对电场线的理解及应用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强度的方向。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。3判断电场强度的大小(定性)电场线密处电场强度大，电场线疏处电场强度小，进而可判断电荷受力大小和加速度的大小。4判断电势的高低与电势降低的快慢沿电场线的方向电势逐渐降低，电场强度的方向是电势降低最快的方向。强基固本考点突破【例3】(双选)两个带等量正电的
18、点电荷，固定在图9中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点。一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则()图9强基固本考点突破Aq由A向O的运动是匀加速直线运动Bq由A向O运动的过程电势能逐渐减小Cq运动到O点时的动能最大Dq运动到O点时的电势能为零强基固本考点突破解析 等量同种点电荷的电场线如图所示，负试探电荷q在A点由静止释放，在电场力的作用下从A向O做变加速直线运动，且电场力做正功，电势能减小，选项A错误，选项B正确；负试探电荷q通过O点后在电场力的作用下向下做变减速运动，因此q运动到O点时的速度最大，动能最大，选项
19、C正确；因无限远处的电势为零，则O点的电势0，所以q在O点的电势能不为零，选项D错误。答案 BC强基固本考点突破两等量点电荷连线上、中垂线上的电场强度特点(1)等量同种点电荷：两点电荷连线上：中点O处为零，其他点关于O点对称(大小相等，方向相反)；连线的中垂线上：由中点O到无限远，先变大后变小，且关于O点对称(大小相等、方向相反)。强基固本考点突破(2)等量异种点电荷：两点电荷连线上：中点O处最小，其他点关于O点对称(大小相等，方向相同，平行于连线指向负电荷)；连线的中垂线上：由中点O到无限远，逐渐变小，且关于O点对称(大小相等、方向相同，平行于连线指向负电荷一侧)。强基固本考点突破【变式训练】3(2014亳州模拟)实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图10中的虚线所示(a、b只受静电力作用)，则()图10强基固本考点突破Aa一定带正电，b一定带负电B静电力对a做正功，对b做负功Ca的速度将减小，b的速度将增大Da的加速度将减小，b的加速度将增大解析 由于电场线方向未知，故无法确定a、b的电性，选项A错；静电力对a、b均做正功，两带电粒子动能均增大，则速度均增大，选项B、C均错；a向电场线稀疏处运动，电场强度减小，静电力减小，故加速度减小，b向电场线密集处运动，故加速度增大，选项D正确。答案 D
