1、专题七电场考点内容要求1.物质的电结构、电荷守恒2.静电现象的解释3.点电荷4.库仑定律5.静电场6.电场强度、点电荷的场强7.电场线8.电势能、电势9.电势差10.匀强电场中电势差与电场强度的关系11.带电粒子在匀强电场中的运动12.示波管13.常见电容器14.电容器的电压、电荷量和电容的关系第1讲 库仑定律 电场强度考点1电荷、电荷守恒定律1点电荷：当带电体的大小、形状对所研究问题的影响可忽略不计时，就可以看做带电的点，叫_(类似于力学中的质点)点电荷它相同，用 e 表示，e1.60102元电荷：电子所带的电荷量质子、正电子的电荷量与19 C，所有带电体的电荷量都是元电荷的_整数倍3电荷守
2、恒定律(1)内容：电荷既不能创造，也不能消失，它只能从一个物体转移到另一物体，或者从物体的一个部分转移到另一个部分，在转移过程中，电荷的_不变代数和平均分配(2)物体带电的方式有：摩擦起电、感应起电和接触起电(3)完全相同的带电金属球相接触时电荷的分配规律：同种电荷总量_，异种电荷_后再平均分配中和起电方式摩擦起电接触带电感应起电共同点都是电子在物体间(中)的转移，得到电子的物体(或物体的一部分)显负电性，失去电子的显正电性原子核内带正电的质子，不能自由移动物体一般是两个绝缘体 两个导体(至少其中一个带电)三个导体(其中一个带电)带电结果带等量异种电荷带同种电荷(不一定等量)带等量异种电荷规律
3、用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电；用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电电荷重新分配，但不一定平分；只有两个导体的形状、大小都相同，电荷才平分近异远同备注若两导体都带电，则先中和，再重新分配起电步骤：先分开，再移开4三种起电方式的比较考点2库仑定律电荷量的乘积距离的平方1内容：在真空中两个静止点电荷的相互作用力跟它们的_成正比，跟它们间的_成反比作用力的方向在它们的连线上2表达式：F，式中k9.0109 Nm2/C2，叫静电力常量.3适用条件：真空中的_点电荷4对库仑力的理解(1)库仑力的正负不表示力的大小，而表示力的性质当带电体所带电荷同号时，F0，库仑力为斥力；当带电体所带电荷异号时，F0，库仑力为引力Q1
4、Q2r2k(2)两个带电体之间的库仑力是一对作用力与反作用力考点3电场、电场强度力的作用静电场1电场：电荷周围存在的一种特殊物质电场对放入其中的电荷有_静止电荷产生的电场称为_2电场强度(1)定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力 F 与它的电荷量的比值(2)公式：_.FqE(3)矢量性：电场强度是矢量，方向与该点正电荷所受的电场力方向一致，与该点负电荷所受的电场力方向相反(4)电场中某点的电场强度由电场本身决定，与检验电荷无关(5)真空中点电荷电场强度的决定式：_，其中 Q 是形成电场的场源电荷(6)电场的叠加：某点的电场等于各个电荷单独存在时在该点产生的电场的矢量和3三种电场强度计算公式的
5、比较定义式决定式关系式公式适用范围任何电场真空中点电荷匀强电场意义电场强度 E与电场力 F和检验电荷q无关电场强度 E 由场源点电荷 Q 以及该点到场源点电荷 Q 的距离 r 决定U 是电场中两点间的电势差，d 是这两点间沿电场方向的距离方向正电荷的受力方向Q 为正电荷，则背离场源点电荷 QQ 为负电荷，则指向场源点电荷 Q从正极板指向负极板考点4电场线1电场线：在电场中画出的一些曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，曲线的疏密表示电场的强弱电场线不是实际存在的线，而是为了描述电场而假想的线2电场线的特点(1)电场线始于正电荷(或无穷远)，终于负电荷(或无穷远)(2)电场线密的地
6、方电场强，电场线疏的地方电场弱(3)电场线密的地方等差等势面密；等差等势面密的地方电场线也密(4)电场线互不相交(5)电场线和等势面在相交处互相垂直(6)电场线的方向是电势降低的方向，电势降低的方向不一定是电场线的方向(7)切线方向表示该点场强的方向，也是正电荷的受力方向(8)电场线不是电荷运动的轨迹，弯曲的电场线一定不可能与轨迹重合3几种典型的电场线题组1对应考点11关于点电荷，下列说法中正确的是()A只有体积很小的带电体才能看成是点电荷B体积较大的带电体一定不能看成是点电荷C当两个带电体的大小和形状对它们之间的相互作用的影响可忽略时，可看成点电荷D当带电体带电量很少时，可看成点电荷解析：一
7、个带电体能不能看成点电荷，主要看它的大小、形状是否会对所研究问题有影响，而不是看体积的大小和电荷量的多少，若大小、形状对所研究问题没有影响则可看成点电荷答案：C)2(双选)关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是(A把质子或电子叫元电荷B物体所带的电荷量可以为任意实数，这是因为该物体失去了C 物体带电1.60109 C1.01010 个电子D物体带电荷量的最小值为 1.61019 C答案：CD3以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是()A摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷B摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移C用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带负电荷，丝绸带等量的正电荷D不
8、论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移答案：D题组2对应考点24如图 711 所示，两个完全相同的绝缘金属壳 a、b的半径为 R，质量为 m，两球心之间的距离为 l3R.若使它们带上等量的异种电荷，电荷量为 q，那么两球之间的万有引力F引、库仑力 F库分别为()图 711解析：万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，而均匀的球体可将其质量集中在球心考虑；库仑定律适用于点电荷，两球壳带等量异种电荷，但由于电荷间的相互作用力使其电荷集中在两球壳的内侧，它们之间距离小于l，故此时的库仑力大于电荷集中在球心时的库仑力答案：D5(双选)两个相同的金属小球(可视为点电荷)所带电量之比为 17，在真空中相
9、距为 r，把它们接触后再放回原处，则它们间的静电力可能为原来的()A.47B.37C.97D.167答案：CD题组3对应考点36关于电场，下列说法中正确的是()A电场是电荷周围空间实际存在的物质B电场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型C电荷周围分布的电场线就是电场D电荷间的相互作用不是通过电场作媒介产生的答案：A7下列说法正确的是()电荷的电荷量成正比C根据场强的叠加原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强D电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹解析：电场强度与电场力及试探电荷的电荷量无关，而由场源电荷及研究点在场中的位置决定对于点电荷形成的电场，确定点的场强与形成电场的场源电荷的电量成正
10、比，故A 错误、B正确电场强度是矢量，合场强由平行四边形法则确定，作为合场强的平行四边形的对角线不一定比作为分场强的平行四边形的邻边长，C错误只有当电场线是直线，带电粒子只在电场力的作用下，电荷的初速度为零或初速度方向与电场线重合时，电荷的运动轨迹才会与电场线重合，故D 错误答案：B8如图 712 所示，以 O 点为圆心、r 为半径的圆与坐标轴的交点分别为 a、b、c、d，空间有与 x 轴正方向相同的匀强电场 E，同时在 O 点固定一个电荷量为Q 的点电荷，如果把一个带电量为q 的试探电荷放在 c 点，则恰好平衡，那么匀强电场的场强为多少？a、b 两点的实际场强为多少？图 712解：图示空间有
11、匀强电场和点电荷形成的电场，任何一点的场强都是这两个电场在该处场强的合场强由带电荷量为q正点电荷形成的电场场强方向从圆心沿半径方向向外，故在a 点，点电荷场强方向沿x 轴正方向；在d 点，点电荷场强方向沿 y 轴的正方向题组4对应考点49关于电场线，下述说法中正确的是()A电场线是客观存在的B电场线与电荷运动的轨迹是一致的C电场线上某点的切线方向与电荷在该点的受力方向可以不同D沿电场线方向，场强一定越来越大解析：电场线不是客观存在的，是为了形象描述电场的假想线，A 选项错误正电荷在电场中受的电场力方向与该点切线方向相同，而负电荷所受电场力与该点切线方向相反，选项C 正确场强大小与场强的方向无关
12、，与电场线方向无关，D选项错误答案：C10如下列图所示，正电荷 q 在电场力作用下由 p 向 Q 做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在的电场是图中哪一个()解析：带电体在电场中做加速运动，其电场力方向与加速度方向相同，加速度越来越大，电荷所受电场力应越来越大，电量不变，电场力FEq，应是E 越来越大电场线描述电场强度分布的方法是：电场线密度越大，表示场强越大沿PQ方向，电场线密度增大的情况才符合本题的条件答案：D热点电场力的性质【例题】(双选，2011 年广东卷)图 713 为静电除尘器除尘机理的示意图尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘
13、目的下列表述正确的是()图 713A.到达集尘极的尘埃带正电荷B.电场方向由集尘极指向放电极C.带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D.同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大解析：由于集尘极与电源正极连接，电场方向由集尘板指向放电极，B 正确尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积，说明尘埃带负电荷，A 错误负电荷在电场中受电场力的方向与电场方向相反，C 错误根据FqE 可得，D 正确答案：BD1(2011 年汕头检测)如图 714，点电荷A 和B，分别带正电和负电，电量分别为4Q 和 Q.在AB连线上，电场强度为零的地方在()图 714BB 左侧DA 的右侧及 B 的左侧AA 和 B 之间C
14、A 右侧答案：B2(2009 年浙江卷)如图 715 所示，在光滑绝缘水平面上放置 3 个电荷量均为 q(q0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为 k0 的轻质弹簧绝缘连接当 3 个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为 l.已知静电力常量为 k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为()图 715答案：C易错点库仑定律的运用【例题】如图 716 所示，真空中A、B 两个点电荷的电荷量分别为Q 和q，放在光滑绝缘水平面上，A、B之间用绝缘的轻弹簧连接当系统平衡时，弹簧的伸长量为 x0.若弹簧发生的均是弹性形变，则()图 716A保持Q 不变，将 q 变为 2q，平衡时弹簧的伸长量等于 2x0B
15、保持q 不变，将 Q 变为 2Q，平衡时弹簧的伸长量小于2x0C保持Q 不变，将 q 变为q，平衡时弹簧的缩短量等于x0D保持q 不变,将 Q 变为Q,平衡时弹簧的缩短量小于x0错解分析：A、B 选项中，某电荷量变为原来的两倍则库仑力变为原来的两倍，要平衡则弹力变为原来的两倍，即弹簧的伸长量等于2x0 错选A.C、D 两项中，电荷变为负后是引力，如果两电荷间距离不变库仑力大小不变，弹力等于电场力，只是弹簧是变压缩，缩短量等于x0，错选C 项错误的原因是弹簧伸长或缩短时两电荷间的距离都变化，库仑力也会变化正确解析：A、B 选项中，某电荷量变为原来的两倍，要平衡则弹力变为原来的两倍，即弹簧的伸长量
16、等于2x0，但弹簧伸长，电荷间距离变大，库仑力比原来的两倍小，所以伸长量小于2x0，B 正确C、D 两项中，电荷变为负后是引力，如果两电荷间距离不变，则库仑力大小不变，弹力等于电场力但由于两电荷间距离变小，库仑力变大，压缩量应变大，所以C、D 两项都错误列式求解为：设弹簧的原长为l，Q 和q 间的库仑力为F指点迷津：在运用库仑定律时要注意：(1)库仑定律只适用于真空中的点电荷；(2)在电荷间距离不变的情况下库仑力与电荷量的乘积成正比题中电荷量变化时往往距离随之变化，所以在解题时要注意审清题意1(2010 年广州二模)用两根等长的细线各悬一个小球，并挂于同一点，已知两球质量相等，当它们带上同种电
17、荷时，相距 L 而平衡，如图 717 所示若使它们的带电量都减少一半，待它们重新平衡后，两球间距离()图 717A大于L2B等于L2C小于L2D等于 L答案：A1(双选，2011 年全国卷改编)通常一次闪电过程历时约0.20.3 s，它由若干个相继发生的闪击构成每个闪击持续时间仅 4080 s，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中在某一次闪电前云地之间的电势差约为 1.0109 V，云地间距离约为 1 km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为 6 C，闪击持续时间约为 60 s.假定闪电前云地间的电场是均匀的根据以上数据，下列判断正确的是()A闪电电流的瞬时值可达到 1105 AB整个闪电过
18、程的平均功率约为 11014 WC闪电前云地间的电场强度约为 1105 V/mD整个闪电过程向外释放的能量约为 6106 J答案：AB2(2011 年新课标卷)一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线 abc 从 a 运动到 c，已知质点的速率是递减的关于 b点电场强度 E 的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b 点的切线)()解析：负电荷所受电场力方向与速度夹角大于90，指向曲线的凹侧，场强方向与负电荷受力方向相反，D正确答案：D3(2011 年海南卷)三个相同的金属小球 1、2、3 分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径球 1 的带电量为 q，球 2 的带电量为 nq，球
19、 3 不带电且离球 1 和球 2 很远，此时球 1、2 之间作用力的大小为 F.现使球 3 先与球 2 接触，再与球 1 接触，然后将球 3 移至远处，此时球 1、2 之间作用力的大小仍为 F，方向不变由此可知()An3Cn5Bn4Dn6答案：D4(2011 年上海卷)如图 718，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球 a、b 用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态地面受到的压力为 N，球 b 所受细线的拉力为 F.剪)断连接球 b 的细线后，在球 b 上升过程中地面受到的压力(A小于 NB等于 NC等于 NFD大于 NF图 718解析：以箱子和球a 合在一起为研究对象，设其质量为M，剪断连接球b 的细线前，有NMgFFe，其中Fe 表示b 对a 的库仑力；剪断连接球b 的细线后，有NMgFe，因为在球b 上升过程中库仑力变大(距离变近)，所以NNF，本题选 D.答案：D
