1、第七章 静电场 必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训2 必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训3 必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训4 必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训5 第1节 电场力的性质必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训6 必 备 知 识 全 通 关 必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训7 一、点电荷 电荷守恒定律 库仑定律1点电荷 元电荷(1)点电荷：当带电体本身的和形状对研究的问题影响可以忽略不计时，可以将带电体视为点电荷。点电荷是一种理想化模型。(2)元电荷：把最小的电荷量叫做元电荷，用 e 表示，e1.601019
2、 C。所有带电体的电荷量或者等于 e，或者等于 e 的整数倍。大小必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训8 2电荷守恒定律(1)内容：电荷既不能创生，也不能消失，只能从物体的一部分_到另一部分，或者从一个物体到另一个物体，在_的过程中，电荷的总量保持不变。(2)物体的带电方式：摩擦起电接触带电_起电实质 电子，电荷重新分配，遵循电荷守恒定律。转移转移转移感应转移必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训9(3)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，二者带电荷，若两导体原来带异种电荷，则电荷先，余下的电荷再。相同中和平分必备知识全通关返首页关键能力全突破
3、课后限时集训10 3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电荷量的成正比，与它们的距离的成反比。作用力的方向在它们的。(2)表达式：F，式中 k Nm2/C2，叫静电力常量。9.0109kq1q2r2真空乘积平方连线上(3)适用条件：中静止的。点电荷真空必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训11 二、静电场 电场强度 电场线1静电场(1)定义：静电场是客观存在于电荷周围的一种物质。(2)基本性质：对放入其中的电荷有。力的作用必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训12 2电场强度(1)定义式：E_，是矢量，单位：N/C 或 V/m。(2)点电荷的场强：E_。
4、(3)方向：规定在电场中某点为该点的电场强度方向。FqkQr2正电荷受电场力的方向必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训13 3电场线(1)电场线的特点。电场线从正电荷出发，终止于，或来自于无穷远处，终止于负电荷。电场线在电场中。在同一电场中，电场线越密的地方场强越大。电场线上某点的切线方向表示该点的。沿电场线方向电势逐渐。电场线和等势面在相交处。负电荷或无穷远处不相交场强方向降低互相垂直必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训14(2)几种典型电场的电场线。必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训15 1思考辨析(正确的画“”，错误的画“”)(1)电场强度反映了电场力的性
5、质，所以电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比。()(2)电场中某点的电场强度方向即为正电荷在该点所受的电场力的方向。()(3)真空中点电荷的电场强度表达式 EkQr2 中，Q 就是产生电场的点电荷。()必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训16(4)在点电荷产生的电场中，以点电荷为球心的同一球面上各点的电场强度都相同。()(5)电场线的方向即为带电粒子的运动方向。()(6)英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场。()必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训17 2.(人教版选修 31P9T3 改编)如图所示，半径相同的两个金属小球 A、B
6、带有电荷量大小相等的电荷，相隔一定的距离，两球之间的距离远大于小球的直径，两球之间的相互吸引力大小为 F。今用第三个半径相同的不带电的金属小球 C 先后与 A、B 两个球接触后移开，这时，A、B 两个球之间的相互作用力大小是()A.18FB14FC.38FD34F必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训18 A 由于 A、B 间有吸引力，故 A、B 带异种电荷。设 A、B 带的电荷量分别为 Q、Q，则两球之间的相互吸引力即为静电力：FkQ2r2。当 C 球与 A 球接触后，A、C 两球的电荷量都为：q1Q2。当 C 球再与B 球接触后，B、C 两球的电荷量都为：q2QQ22Q4。所以此时
7、 A、B 两球之间的相互作用力的大小为 FkQ2Q4r2 kQ28r2F8，故 A 正确。必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训19 3(人教版选修 31P15T5 改编)(多选)某电场区域的电场线如图所示，a、b 是其中一条电场线上的两点，下列说法正确的是()必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训20 A负电荷在 a 点受到的电场力一定小于它在 b 点受到的电场力Ba 点的场强方向一定沿着 a 点的电场线向右C正电荷在 a 点受到的电场力一定大于它在 b 点受到的电场力Da 点的场强一定大于 b 点的场强答案 BCD必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训21 4(人教
8、版选修 31P15T6 改编)用一条绝缘细线悬挂一个带电小球，小球质量为 m1.0102 kg，所带电荷量为 q2.0108 C，现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘细线与竖直方向的夹角为 30，重力加速度 g10 m/s2，则匀强电场的电场强度 E 大小为()必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训22 A5 3106 V/mB5 33 106 V/mC.5 32 106 V/mD5106 V/mB 小球处于平衡状态，有qEmgtan 30，所以 Emgtan 30q1.010210 332108 V/m5 33 106 V/m，B 正确。必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训
9、23 关 键 能 力 全 突 破 必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训24 库仑定律的理解及应用 依题组训练1.如图所示，两个带电金属小球中心距离为 r，带电荷量相等为Q，则它们之间电荷的相互作用力大小 F 的说法正确的是()必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训25 A若是异种电荷 FkQ2r2C若是异种电荷 FkQ2r2D不论是何种电荷 FkQ2r2必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训26 C 当是异种电荷时，电荷间相互吸引，导致电荷间距比 r 还小，因此库仑力 FkQ2r2，故 A 错误，C 正确；若是同种电荷，则出现相互排斥，导致电荷间距比 r 还大，因此库
10、仑力 FkQ2r2，故 B、D 错误。必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训27 2(2018全国卷)如图所示，三个固定的带电小球 a、b 和 c，相互间的距离分别为 ab5 cm，bc3 cm，ca4 cm。小球 c 所受库仑力的合力的方向平行于 a、b 的连线设小球 a、b 所带电荷量的比值的绝对值为 k，则()必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训28 Aa、b 的电荷同号，k169Ba、b 的电荷异号，k169Ca、b 的电荷同号，k6427Da、b 的电荷异号，k6427必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训29 D 如果a、b带同种电荷，则a、b两小球对c的
11、作用力均为斥力或引力，此时c在垂直于a、b连线的方向上的合力一定不为零，因此a、b不可能带同种电荷，A、C错误；若a、b带异种电荷，假设a对c的作用力为斥力，则b对c的作用力一定为引力，受力分析如图所示，由题意知c所受库仑力的合力方向平行于a、b的连线，则Fa、Fb在垂直于a、b连线的方向上的合力为零，由几何关系可知a必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训30 37、b53，则Fasin 37Fbcos 37，解得FaFb43，又由库仑定律及以上各式代入数据可解得qaqb 6427，B错误，D正确。必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训31 3.如图所示，在一条直线上有两个相距
12、0.4 m的点电荷A、B，A带电Q，B带电9Q。现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，则C的带电性质及位置应为()A正，B的右边0.4 m处B正，B的左边0.2 m处C负，A的左边0.2 m处D负，A的右边0.2 m处必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训32 C 要使三个电荷均处于平衡状态，必须满足“两同夹异”“两大夹小”“近小远大”的原则，所以点电荷C应在A左侧，带负电。设C带电荷量为q，A、C间的距离为x，A、B间距离用r表示，由于处于平衡状态，所以kQqx2 9kQqrx2，解得x0.2 m，选项C正确。必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时
13、集训33 1应用库仑定律的三条提醒(1)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。(2)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。(3)库仑力存在极大值，在两带电体的间距及电荷量之和一定的条件下，当q1q2时，F最大。必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训34 2三个自由点电荷的平衡问题 必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训35 电场强度的理解与计算 分考向训练1电场强度的性质矢量性 规定正电荷受力方向为该点场强的方向 唯一性电场中某一点的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点的试探电荷q无关，它决定于形成电场的电荷
14、(场源电荷)及空间位置必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训36 2.电场强度的三个计算公式必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训37 点电荷电场强度的叠加与计算1.(2019宁夏大学附中四模)a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，O为菱形中心，abc120。现将三个等量的正点电荷Q分别固定在a、b、c三个顶点上，下列说法正确的有()Ad点电场强度的方向由d指向OBO点电场强度的方向由d指向OCO点的电场强度大于d点的电场强度DO点的电场强度小于d点的电场强度必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训38 C 由电场的叠加原理可知，d点电场的方向为由O指向d，O点的电场方
15、向也是由O指向d，故A、B错误；设菱形的边长为r，根据点电荷电场强度表达式EkQr2，三个点电荷在d点产生的场强大小相等，由场强的叠加可知，d点的场强大小Ed2k Qr2，O点的场强大小为E04kQr2，可见d点的电场强度小于O点的电场强度，故D错误，C正确。必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训39 2.(2019浙江学军中学模拟)一边长为 r 的正三角形的三个顶点，固定有 3 个点电荷，电荷量分别为q、q 和2q，如图，静电力常量为 k，则三角形中心处 O 点的电场强度大小和方向分别为()必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训40 A.12kqr2，指向电荷量为2q 的点电
16、荷B.9kqr2，指向电荷量为2q 的点电荷C.12kqr2，背离电荷量为2q 的点电荷D.9kqr2，背离电荷量为2q 的点电荷必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训41 B O 点是三角形的中心，到三个点电荷的距离均为 l 33 r，两个电荷量为q 的点电荷在 O 处产生的场强大小为 E1E2kql2，根据对称性和几何知识得知两个电荷量为q 的点电荷在 O 处产生的合场强为 E12E1kql2；再与电荷量为2q 的点电荷在 O 处产生的场强合成，得到 O 点的合场强为 EE12E3kql2k2ql2 k3ql2 9kqr2，方向指向电荷量为2q 的点电荷，故选 B。必备知识全通关返
17、首页关键能力全突破课后限时集训42 非点电荷电场强度的叠加与计算3.(2019福建联考)均匀带电薄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。如图所示，在半球面 AB 上均匀分布有正电荷，总电荷量为 q，球面半径为 R，CD 为通过半球面顶点与球心 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()必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训43 A.kq4R2EB kq4R2C.kq2R2ED kq2R2E必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训44 C 若将均匀带 2q 电荷的薄球壳放在 O 处，球壳在 M、N
18、两点产生的电场强度大小均为 kq2R2；则由对称关系可知 N 点的场强大小EN kq2R2E，C 正确。必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训45 4.(多选)(2019衡水模拟)如图所示，竖直面内固定的均匀带电圆环半径为R，带电量为Q，在圆环的最高点用绝缘丝线悬挂一质量为m、带电荷量为q的小球(大小不计)，小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态，小球到圆环中心O距离为R，已知静电力常量为k，重力加速度为g，则小球所处位置的电场强度为()必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训46 A.mgqB 2mg2qCkQR2Dk 2Q4R2必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训
19、47 AD 带电小球受到库仑力为圆环各个点对小球库仑力的合力，以小球为研究对象，受力如图所示。圆环各个点对小球的库仑力的合力为qE，由平衡条件得，竖直方向Fsin mg，小球到圆环中心O距离为R，而竖直面内固定的均匀带电圆环半径为R，则sin 22，解得F 2mg，水平方向Fcos qE，解得Emgq，故A正确，B错误；将圆环看成由n个小段组成，当n相当大时，每一小段必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训48 都可以看成点电荷，由对称性知，各小段带电体在小球所处位置场强 E 的竖直分量相互抵消，而水平分量之和即为带电环在小球处的场强 E，结合矢量的合成法则及三角知识，则有小球所处位置的
20、电场强度为 EnkQn 2R2 22 k 2Q4R2，故C 错误，D 正确。必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训49 计算电场强度的五种方法叠加法多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷在该处所产生的电场强度的矢量和 平衡法 带电体受力平衡时可根据平衡条件求解 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 必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训50 对称法 空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性 补偿法将有缺口的带电圆环补全为圆环，或将半球面补全为球面等必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训51 电场线的理解及应用 依题组训练1电场线的
21、应用(1)在同一电场里，电场线越密的地方场强越大。(2)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向。(3)沿电场线方向电势逐渐降低。(4)电场线和等势面在相交处互相垂直。必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训52 2两种等量点电荷的电场线比较等量异种点电荷等量同种点电荷 电场线分布 必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训53 中垂线上的电场强度O 点最大，向外逐渐减小O 点为零，向外先变大后变小 连线上的电场强度沿连线先变小后变大，中点 O 处的电场强度最小沿连线先变小后变大，中点 O处的电场强度为零 电场强度方向比较A、A、B、B四点场强方向相同，垂直于 BB连线A 点场强方向
22、向右，A点场强方向向左，B 点场强方向向上，B点场强方向向下必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训54 题组训练1(2019黑龙江牡丹江一中期末)关于电场线的以下说法中正确的是()A电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同B沿电场线的方向，电场强度越来越小C电场线越密的地方同一试探电荷所受的电场力就越大D顺着电场线移动电荷，电荷受电场力大小一定不变必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训55 C 电场线上每一点的切线方向都跟正电荷在该点所受电场力方向相同，与负电荷在该点受到的电场力方向相反，选项A错误；匀强电场中沿电场线的方向，电场强度不变，选项B错误；电场线越密的地
23、方，电场强度就越强，则同一试探电荷受的电场力就越大，选项C正确；顺着电场线移动电荷，若是非匀强电场，则电荷受电场力大小可能改变，选项D错误。必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训56 2(2019甘肃兰州期末)如图所示，下列说法正确的是()甲 乙必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训57 丙 丁必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训58 A图甲为等量同种点电荷形成的电场线B图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强相同C图丙中在c点静止释放一正电荷，可以沿着电场线运动到d点D图丁中某一电荷放在e点与放到f点(两点到极板距离相等)，电势能相同必备知识全通关返首页关键能力全突破课
24、后限时集训59 D 由题图可知，题图甲为等量异种点电荷形成的电场线，故A错误；题图乙为正点电荷所形成的电场线分布，离点电荷距离相等的a、b两点场强大小相同，场强方向不同，故B错误；正电荷在题图丙中c点受力沿电场线的切线方向，由静止释放时，不可能沿着电场线运动到d点，故C错误；题图丁中e点与f点到极板距离相等，电势相同，同一电荷放在e、f处时电势能相同，故D正确。必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训60 3如图所示，图甲实线为方向未知的三条电场线，a、b两带电粒子从电场中的P点由静止释放，不考虑两粒子间的相互作用，仅在电场力作用下，两粒子做直线运动，a、b粒子的速度大小随时间变化的关系
25、如图乙中实线所示，虚线为直线，则()甲 乙必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训61 Aa一定带正电，b一定带负电Ba向左运动，b向右运动Ca电势能减小，b电势能增大Da动能减小，b动能增大必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训62 B 从v-t图象中可以看出，a粒子加速度逐渐增大，b粒子加速度逐渐减小，因为粒子仅受电场力，可知a粒子所受电场力逐渐增大，b粒子所受电场力逐渐减小，所以a向左运动，b向右运动，B正确；由于不知电场的方向，所以无法判断a、b的电性，故A错误；带电粒子在沿电场力的方向运动时，电场力做正功，所以a、b的电势能均减小，动能均增加，故C、D错误。必备知识全通
26、关返首页关键能力全突破课后限时集训63 4(多选)反天刀是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的长度方向分布着电器官，这些器官能在鱼周围产生电场，如图为反天刀周围的电场线分布示意图，A、B、C为电场中的点，下列说法正确的是()必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训64 A头部带负电BA点电场强度大于B点电场强度C负离子运动到A点时，其加速度方向向右D图中从A至C的虚线可以是正离子的运动轨迹必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训65 BD 电场线从正电荷或无穷远处出发，终止于无穷远处或负电荷，根据电场线由鱼的头部出发可知，头部带正电，故A错误；电场线疏密程度表示电场强度大小，A处电
27、场线比B处密，所以A处电场强度大于B处电场强度，故B正确；负离子在A点受到的电场力向左，其加速度方向向左，故C错误；正离子所受的电场力方向沿着电场线的方向，且指向运动轨迹的凹侧，故D正确。必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训66 分析电场中运动轨迹问题的方法(1)“运动与力两线法”画出运动轨迹在初始位置的切线(“速度线”)与在初始位置电场线的切线(“力线”)方向，从二者的夹角情况来分析曲线运动的情况。必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训67(2)“三不知时要假设”电荷的正负、场强的方向或等势面电势的高低、电荷运动的方向，是题意中相互制约的三个方面。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，则要用“假设法”分别讨论各种情况。必备知识全通关返首页关键能力全突破课后限时集训68 课 后 限 时 集 训 点击右图进入 Thank you for watching!
