第1講 電場的力的性質(zhì)

1、第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 第六單元電場 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 教 材 案 考綱傳真考情總結(jié)備考建議 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 1.物質(zhì)的電結(jié)構(gòu).電 荷守恒 2.靜電現(xiàn) 象的解釋 3.點(diǎn)電 荷 4.庫侖定律 5 .靜電場 6.電場強(qiáng) 度、點(diǎn)電荷的場強(qiáng) 7.電場線 8.電勢 能、電勢 9.電勢 差 10.勻強(qiáng)電場中 電勢差與電場強(qiáng)度 的關(guān)系 11.帶電粒 子在勻強(qiáng)電場中的 運(yùn)動(dòng) 12.示波管 13.常見電容器、電 容器的電壓、電荷 量和電容的關(guān)系

2、 從近三年高考來看,對(duì)電場知識(shí) 的考查是每年高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn)內(nèi) 容之一.從內(nèi)容上看,主要集中在兩 個(gè)方面:一是對(duì)電場本身的認(rèn)識(shí),即 電場、電場強(qiáng)度、電勢、電勢差、 電勢能、電場線、等勢面;二是電場 知識(shí)的應(yīng)用,即帶電粒子在勻強(qiáng)電場 中的運(yùn)動(dòng)、電容器等. 從題型上看,單獨(dú)考查電場中一 些概念的試題多以選擇題的形式出 現(xiàn),而電場知識(shí)與磁場、力學(xué)規(guī)律綜 合時(shí)多以計(jì)算題形式考查,常把電場 與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理、功能 關(guān)系、運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)、電路知識(shí)等巧 妙地綜合起來,且以壓軸題的方式出 現(xiàn). 1.在復(fù)習(xí)中應(yīng)重視對(duì)基 本概念、定義的理解;注 重知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用,如帶 電粒子在電場中的加速 、偏轉(zhuǎn)以及電容器的

3、有 關(guān)知識(shí)在生產(chǎn)、實(shí)際生 活中的應(yīng)用.2.復(fù)習(xí)過程 中應(yīng)加強(qiáng)本部分知識(shí) 與其他物理知識(shí)的綜合 應(yīng)用的練習(xí),如帶電粒子 在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng);掌握 處理較為復(fù)雜的物理問 題的方法,如類比、等 效、建立模型等思維方 法. 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 第1講電場的力的性質(zhì) 知識(shí)詮釋思維發(fā)散 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 1.電荷:自然界中存在著兩種電荷,用絲綢摩擦過的玻璃 棒帶正電荷,用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電荷. 2.電荷量:物體所帶電荷的多少,單位是庫侖. 3.幾個(gè)關(guān)于電荷的概念 (1)元電荷:電荷量為e=

4、1.610-19 C的電荷叫做元電荷. 質(zhì)子和電子均帶元電荷電荷量. (2)點(diǎn)電荷:形狀和大小對(duì)研究問題的影響可忽略不 計(jì)的帶電體稱為點(diǎn)電荷. 一、電荷、電荷守恒定律 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) (3)場源電荷:電場是由電荷產(chǎn)生的,我們把產(chǎn)生電場 的電荷叫做場源電荷. (4)試探電荷(檢驗(yàn)電荷):研究電場的基本方法之一是放 入一帶電荷量很小的點(diǎn)電荷,考查其受力情況及能量情 況,這樣的電荷稱為試探電荷或檢驗(yàn)電荷. 4.電荷守恒定律 (1)內(nèi)容:電荷既不會(huì)創(chuàng)生,也不會(huì)消滅,它只能從一個(gè)物 體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部 分,在轉(zhuǎn)移的

5、過程中,電荷的總量保持不變. 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) (2)物體起電有三種方式,即:a.摩擦起電;b.接觸起 電;c.感應(yīng)起電. (3)兩個(gè)完全相同的小球接觸后,電荷要重新分布,其所 帶電荷量要平分,設(shè)分別帶Q1、Q2的正電荷,二者接觸 后每個(gè)小球帶電荷量為 ;如果帶Q1、Q2的異種電 荷,接觸后每個(gè)小球帶電荷量為| |,電性與電荷量 大的小球相同. 注意:a.任何帶電體的電荷量皆為元電荷電荷量的整 數(shù)倍. 12 2 QQ 12 | 2 QQ 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) b.不管是哪種起電方式,

6、它們的實(shí)質(zhì)都是電子的轉(zhuǎn)移. 二、庫侖定律 1.內(nèi)容:真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷間的相互作用力,跟它 們的電荷量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反 比,作用力的方向在它們的連線上. 2.數(shù)學(xué)表達(dá)式為:F=k ,式中k=9109 Nm2/C2,稱為靜 電力常量. 3.庫侖定律成立的條件是:真空中的點(diǎn)電荷. 12 2 QQ r 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 三、電場、電場強(qiáng)度、電場線 1.電場:電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì),是電荷間發(fā)生相 互作用的媒介物質(zhì).其基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷有 力的作用. 2.電場強(qiáng)度 (1)定義:放入電場中某點(diǎn)的電荷所受的電場力F

7、跟它的 電荷量q的比值,叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度. (2)物理意義:電場強(qiáng)度是描述電場力的性質(zhì)的物理 量,其大小與放入的試探電荷無關(guān),它表示單位電荷 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 在該點(diǎn)受到的電場力. (3)公式:E=,單位:V/m或 N/C. (4)方向:與正電荷在該點(diǎn)的受力方向一致,與負(fù)電 荷在該點(diǎn)的受力方向相反,是矢量. (5)決定因素:電場強(qiáng)度決定于電場本身,與q無關(guān). 3.電場線 (1)概念:為了形象地描述電場中各點(diǎn)場強(qiáng)的強(qiáng)弱和方 向,在電場中畫出一系列的曲線,曲線上各點(diǎn)的切線方 F q 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一

8、輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 向表示該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向. (2)電場線的特點(diǎn) 切線方向表示該點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向,也是正電荷的 受力方向. 電場線是起源于正電荷(或無窮遠(yuǎn)處),終止于負(fù) 電荷(或無窮遠(yuǎn)處). 疏密表示該處電場的強(qiáng)弱,電場線越密,則場強(qiáng)越 大. 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 勻強(qiáng)電場的電場線是平行且等間距直線. 靜電場的電場線不相交、不中斷、不成閉合曲線, 但變化的電場的電場線是閉合的. (4)勻強(qiáng)電場 在某個(gè)區(qū)域內(nèi)各處電場強(qiáng)度大小相等,方向相同,則該 區(qū)域電場為勻強(qiáng)電場.勻強(qiáng)電場的電場線是疏密相同的 平行的直線,相互之間距離相等.例如:兩塊相同、

9、正對(duì) 放置的平行金屬板,若板間距離很小,當(dāng)它們分別帶有 等量的正負(fù)電荷時(shí),板間的電場(除邊緣附近)就是勻強(qiáng) 電場. 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 1.用金屬箔做成一個(gè)不帶電的圓環(huán),放在干燥的絕緣桌 面上.小明同學(xué)把用絕緣材料做的筆套與頭發(fā)摩擦后, 將筆套自上向下慢慢靠近圓環(huán),當(dāng)距離約為0.5 cm時(shí)圓 環(huán)被吸引到筆套上,如圖所示.對(duì)上述現(xiàn)象的判斷與分 析,下列說法正確的是( ) 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) A.摩擦使筆套帶電 B.筆套靠近圓環(huán)時(shí),圓環(huán)上、下部感應(yīng)出異號(hào)電荷 C.圓環(huán)被吸引到筆套的過程中

10、,圓環(huán)所受靜電力的合力 大于圓環(huán)的重力 D.筆套碰到圓環(huán)后,筆套所帶的電荷立刻被全部中和 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 【解析】筆套與頭發(fā)摩擦帶電屬于摩擦起電,A選項(xiàng) 正確;帶電筆套靠近圓環(huán)時(shí),會(huì)使圓環(huán)感應(yīng)帶電,上、 下部感應(yīng)出異種電荷,B選項(xiàng)正確;圓環(huán)所受靜電力只 有大于自身重力才能被吸起,C選項(xiàng)正確;筆套是絕緣 體,所帶電荷不能移動(dòng),不會(huì)被中和,D選項(xiàng)錯(cuò)誤. 【答案】ABC 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 2.下列關(guān)于帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡與電場線的 關(guān)系說法中正確的是( ) A.帶電粒子在電場中

11、運(yùn)動(dòng),如只受電場力作用,其加速 度方向一定與電場線方向相同 B.帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡一定與電場線重合 C.帶電粒子只受電場力作用,由靜止開始運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng) 軌跡一定與電場線重合 D.帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡可能與電場線重合 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 【解析】電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡和電場線是完全不同的兩 個(gè)概念,在分析有關(guān)問題時(shí),既要明確二者的本質(zhì)區(qū) 別,又要搞清二者重合的條件.電場線方向表示場強(qiáng)方 向,它決定電荷所受電場力方向,從而決定加速度方 向,正電荷加速度方向與電場線的切線方向相同,負(fù)電 荷則相反,故A錯(cuò);帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)由粒子在電 場

12、中運(yùn)動(dòng)的初速度和受力情況來決定,而該帶電粒子 所在運(yùn)動(dòng)空間的電場的電場線可能是直線也可能是 曲線,帶電粒子在電場力作用下只有滿足:(1)電場線是 直線;(2)粒子的初速度為零或初速度方向與電場線在 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 一條直線上時(shí),其運(yùn)動(dòng)軌跡才與電場線重合.故B、C 錯(cuò)而D選項(xiàng)正確. 【答案】D 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 3.真空中,A、B兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q的距離分別為r和3r,則A 、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小之比為( ) A.3 1 B.1 3 C.9 1 D.1 9 【解析】根據(jù)點(diǎn)電荷周圍的電

13、場強(qiáng)度表達(dá)式E=k,可 知點(diǎn)電荷周圍的電場強(qiáng)度的大小與距離的二次方成 反比,A、B兩點(diǎn)的距離之比為1 3,所以場強(qiáng)之比為9 1,C項(xiàng)正確. 【答案】C 2 Q r 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 4.長為L的絕緣細(xì)線下系一帶正電的小球,其帶電荷量 為Q,懸于O點(diǎn),如圖所示.當(dāng)在O點(diǎn)另外固定一個(gè)正電荷 時(shí),如果球靜止在A處,則細(xì)線拉力是重力mg的兩倍.現(xiàn) 將球拉至圖中B處(=60),放開球讓它擺動(dòng),問: (1)固定在O處的正電荷的帶電荷量為多少? (2)擺球回到A處時(shí)懸線拉力為多少? 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化

14、學(xué)化學(xué) 【解析】(1)球靜止在A處受三個(gè)力作用:重力mg、靜 電力F和細(xì)線拉力F拉.由受力平衡和庫侖定律列式得: F拉=F+mg,F=k,F拉=2mg 2 Qq L 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 三式聯(lián)立解得:q= . (2)小球從B到A的過程中只有重力做功,所以機(jī)械能守 恒,有: mgL(1-cos 60)=mv2 由牛頓第二定律,得:F拉-mg-F=m 由于靜電力F=mg 得:F拉=3mg. 2 mgL kQ 1 2 2 v L 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 【答案】(1) (2)3mg 2 mgL

15、 kQ 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 核心突圍技能聚合 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 1.庫侖定律的使用方法 庫侖定律嚴(yán)格地說只適用于真空中的點(diǎn)電荷,在要求不 是很精確的情況下,空氣可近似當(dāng)做真空來處理.注意 庫侖力是矢量,計(jì)算庫侖力時(shí)有兩種方法:(1)直接運(yùn)用 公式,將電荷量的絕對(duì)值代入公式計(jì)算大小,根據(jù)同種 電荷相斥、異種電荷相吸來判斷庫侖力是引力還是斥 力;(2)直接運(yùn)用公式,將電荷量的正負(fù)號(hào)代入公式計(jì)算, 若計(jì)算結(jié)果為正值,表明為斥力,若計(jì)算結(jié)果為負(fù)值,表 明為引力. 一、庫侖定律的應(yīng)用 第六單

16、元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 2.一條直線上三個(gè)電荷的平衡規(guī)律 (1)兩個(gè)固定點(diǎn)電荷與一個(gè)自由點(diǎn)電荷的平衡規(guī)律 若兩固定電荷為同種電荷,自由電荷應(yīng)置于兩固定電荷 連線之間且靠近電荷量較小的固定電荷,與自由電荷的 電性和電荷量無關(guān);若兩固定電荷為異種電荷,自由電 荷應(yīng)置于兩固定電荷連線的延長線上且靠近電荷量較 小的固定電荷一側(cè),與自由電荷的電性和電荷量無關(guān). (2)三個(gè)自由點(diǎn)電荷的平衡規(guī)律 三個(gè)自由點(diǎn)電荷q1、q2、q3都平衡時(shí),三個(gè)自由點(diǎn)電荷 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 必共線.若q2位于q1、q3 之間,

17、與q1、q3間的距離分別為r1 、r2,則中間電荷q2靠近電荷量較小的電荷,位置關(guān)系滿 足:=,電荷量關(guān)系滿足: = + ,其中中間 電荷q2的電荷量最小.總體規(guī)律可以概括為“兩同夾異 、兩大夾小、近小遠(yuǎn)大”. 1 2 r r 1 3 q q 13 q q 12 q q 23 q q 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 甲 典例1 三個(gè)電荷量均為Q(正電)的小球A 、B、C的質(zhì)量均為m,放在水平光滑絕緣的桌面上,分 別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn),其邊長為L,如圖甲所 示. 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) (1)在

18、三角形的中心O點(diǎn)應(yīng)放置什么性質(zhì)的電荷,才能使 三個(gè)帶電小球都處于靜止?fàn)顟B(tài)?其電荷量是多少? (2)若中心電荷帶電荷量在第(1)問的基礎(chǔ)上加倍,三個(gè) 帶電小球?qū)⒓铀龠\(yùn)動(dòng),則其剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多 大? 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) (3)若中心電荷帶電荷量在第(1)問的基礎(chǔ)上加倍后,仍 保持三個(gè)小球相對(duì)距離不變,可讓它繞中心電荷同時(shí)旋 轉(zhuǎn),則它們旋轉(zhuǎn)的線速度為多大? 【名師點(diǎn)金】使帶電小球都處于靜止?fàn)顟B(tài),由對(duì)稱性 知其中一個(gè)小球平衡,其他兩個(gè)也是平衡的.第(2)問求 出合外力,利用牛頓第二定律即可得出結(jié)果.第(3)問中 A、B、C三小球所受的合力

19、充當(dāng)向心力. 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 乙 【規(guī)范全解】對(duì)A球進(jìn)行受力分析,其受B、C球的庫 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 侖力及中心O點(diǎn)電荷的作用力,如圖乙所示. (1)由幾何關(guān)系知:r=|AO|= =L,A球受力平衡,有: F2=k=F1=2Fcos 30 其中F=k,所以q=Q,由F2的方向知q帶負(fù)電. (2)當(dāng)q=2q時(shí),F2=2F2 A球所受的合力F合=F2-F1=2F2-F1=F1= L 2 cos30 3 3 2 Qq r 2 2 Q L 3 3 2 2 3kQ L 第六單元第六單元

20、第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 由牛頓第二定律有:a=. (3)當(dāng)q=2q時(shí),A球所受合力為:F合=F1= 其提供A球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力 所以 =m,又r=L,解得:v=Q. 【答案】(1)負(fù)電荷 Q (2) (3)Q F m 合 2 2 3kQ mL 2 2 3kQ L 2 2 3kQ L 2 v r 3 3 k Lm 3 3 2 2 3kQ mL k Lm 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 變式示，在一條直線上有兩個(gè)相距0.4 m的 點(diǎn)電1 如圖甲所荷A、B，A帶電+Q，B帶電-9Q. 現(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，恰好使三個(gè)點(diǎn)電

21、荷均在電 場力的作用下處于平衡狀態(tài)，問：C應(yīng)帶什么性質(zhì) 的電？應(yīng)放于何處？所帶電荷量為多少？ 甲 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 乙 【解析】如圖乙所示,根據(jù)平衡條件判斷,C應(yīng)帶負(fù)電, 放在A的左邊且和AB在一條直線上.設(shè)C帶電荷量為q, 與A點(diǎn)相距為x,則以A為研究對(duì)象,由平衡條件: k =k 2 A qQ x 2 AB Q Q r 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 以C為研究對(duì)象,則k =k 解得x=r=0.2 m,q=-Q 故C應(yīng)帶負(fù)電,放在A的左邊0.2 m處,帶電荷量為-Q. 【答案】負(fù)電 A的左邊

22、0.2 m處 Q 2 A qQ x 2 () B qQ rx 1 2 9 4 9 4 9 4 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 1.電場強(qiáng)度三個(gè)表達(dá)式的比較 二、電場強(qiáng)度的計(jì)算及電場強(qiáng)度的疊加 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 表達(dá)式比較 E=E=kE= 公式意義電場強(qiáng)度定 義式 真空中點(diǎn)電 荷決定式 勻強(qiáng)電場中 E與U的關(guān)系 式 適用條件一切電場真空;點(diǎn) 電荷 勻強(qiáng)電場 F q 2 Q r U d 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 比較決定因 素 由電場本身 決定,與

23、q無 關(guān) 由場源電荷 Q和場源電 荷到該點(diǎn)的 距離r共同決 定 由電場本身 決定 相同點(diǎn)矢量,單位:1 N/C=1 V/m 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 2.電場強(qiáng)度的疊加 多個(gè)電場在空間某點(diǎn)產(chǎn)生的合電場強(qiáng)度,等于每個(gè)電場 單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和,這就是電 場強(qiáng)度疊加原理.由于電場強(qiáng)度是矢量,求合電場強(qiáng)度 須用平行四邊形定則. 3.“雙電荷”電場的分布規(guī)律 (1)等量同種電荷(以正電荷為例,如圖所示) 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 在點(diǎn)A、B連線上：中點(diǎn)O電場強(qiáng)度為零，從點(diǎn)O分別 向點(diǎn)A

24、或B，電場強(qiáng)度逐漸增大. 在中垂線MN上：O點(diǎn)電場強(qiáng)度為零，無窮遠(yuǎn)處電場強(qiáng) 度也為零，其他各點(diǎn)不為零，在MN上從O點(diǎn)到無窮遠(yuǎn)處 電場強(qiáng)度先變大后變小. 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) (2)等量異種電荷(如圖所示) 在點(diǎn)A、B的連線上，其中點(diǎn)O的電場強(qiáng)度最小，越靠 近A或B電場強(qiáng)度越大. 在中垂線MN上，中點(diǎn)O的電場強(qiáng)度最大，由O點(diǎn)到M 點(diǎn)電場強(qiáng)度逐漸減小. 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 甲 (1)勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度E的大小、方向如何? (2)檢驗(yàn)電荷+q放在點(diǎn)c時(shí),其受力Fc的大小、方向如何? (3)檢驗(yàn)

25、電荷+q放在點(diǎn)b時(shí),其受力Fb的大小、方向如何? 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 【名師點(diǎn)金】 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 【規(guī)范全解】(1)由題意可知: F1=k,F2=qE 由F1=F2,所以qE=k 2 Qq r 2 Qq r 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 則E=k,勻強(qiáng)電場方向沿db方向. (2)檢驗(yàn)電荷放在c點(diǎn),則有: Ec= = E= k 2 Q r 22 1 EE 22 2 Q r 所以Fc=qEc= k , 方向與ac方向成45角斜向下（如

26、圖乙所示）. 2 2 Qq r 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 乙 (3)檢驗(yàn)電荷放在b點(diǎn),則有: Eb=E2+E=2E=2k 2 Q r 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 所以Fb=qEb=2k,方向沿db方向. 【答案】(1)k方向沿db方向 (2) k方向與ac成45角斜向下 (3)2k方向沿db方向 2 Qq r 2 Q r 2 2 Qq r 2 Qq r 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 變式2 均勻帶電的球殼在球外空間 產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生

27、的電場.如圖 所示,在半球面AB上均勻分布正電荷,總電荷量為q,球 面半徑為R,CD為通過半球頂點(diǎn)與球心O的軸線,在軸線 上有M、N兩點(diǎn),OM=ON=2R,已知M點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小 為E,則N點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為( ) A. +E B. C. -E D. -E 2 4 kq R 2 4 kq R 2 4 kq R 2 2 kq R 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 【解析】設(shè)整個(gè)球殼在N點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為E0 =k ,方向向右,根據(jù)對(duì)稱性可知右半球在N點(diǎn)產(chǎn)生的 電場強(qiáng)度大小也為E,方向也向右,所以N的電場強(qiáng)度 大小為E0-E= -E,即D正確. 【答案

28、】D 2 2 4 q R 2 2 kq R 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 1.幾種典型電場的電場線分布 三、與電場線相關(guān)的問題 電場電場線圖樣簡要描述 正點(diǎn)電荷 距電荷距離相等 的點(diǎn)的電場強(qiáng)度 大小相等,方向不 相同. 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 負(fù)點(diǎn)電荷 距電荷距離相等 的點(diǎn)的電場強(qiáng)度 大小相等,方向不 相同. 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 等量同 種電荷 兩電荷連線之間的電 場強(qiáng)度先變小后變大,連 線的中點(diǎn)處電場強(qiáng)度為 零.從兩點(diǎn)電荷連線中 點(diǎn)O沿中垂

29、面到無限遠(yuǎn), 電場強(qiáng)度先變大后變小. 連線或中垂線上關(guān)于 O點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)電場強(qiáng) 度等大反向. 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 等量異 種電荷 兩電荷連線之間的電 場強(qiáng)度先變小后變大. 從兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O 沿中垂面到無限遠(yuǎn),電場 強(qiáng)度逐漸減弱.連線 或其中垂線上關(guān)于O點(diǎn) 對(duì)稱的兩點(diǎn)電場強(qiáng)度等 大同向. 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 勻強(qiáng)電場互相平行的、等 間距的、同向的 直線. 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 2.電場線的應(yīng)用 電場線在解題中可以:(1)判斷電場

30、強(qiáng)度的大小和方向 由電場線的疏密程度和該點(diǎn)的切線方向.(2)判斷 電荷在電場中的受力方向正電荷所受電場力方向 與該點(diǎn)電場強(qiáng)度方向相同,負(fù)電荷則相反.(3)判斷電荷 在電場中移動(dòng)時(shí),電場力做功的正負(fù)順著電場線方 向移動(dòng)正電荷,電場力做正功,反之做負(fù)功.(4)解釋靜電 感應(yīng)現(xiàn)象由電場線的特點(diǎn)可以判斷.(5)確定電荷 的有無及分布由電場線的特點(diǎn)及性質(zhì)判斷. 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 【名師點(diǎn)金】本題主要考查曲線運(yùn)動(dòng)中速度方向、 合外力方向、運(yùn)動(dòng)軌跡之間的關(guān)系,要求考生熟悉此

31、關(guān)系.粉塵只受電場力作用,由于電場線是曲線,軌跡 不可能與電場線重合,粉塵做曲線運(yùn)動(dòng),軌跡應(yīng)向力的 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 方向彎曲. 【規(guī)范全解】由于帶電粒子受到的電場力的方向沿 電場線的切線方向,粒子曲線運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)方向與受力 方向一致,但不可能沿電場線運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)A正確. 【答案】A 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 變式3 如圖所示，實(shí)線和虛線分別表示等量 異種點(diǎn)電荷的電場線和等勢線，P、Q兩點(diǎn)位于兩點(diǎn)電 荷連線的垂直平分線上，則下列有關(guān)P、Q兩點(diǎn)的說法 中正確的是 （ ） 第六單元第六單元 第

32、一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) A.P、Q兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相同 B.P點(diǎn)的電場強(qiáng)度比Q點(diǎn)的弱 C.將電荷從P點(diǎn)移到Q點(diǎn),電場力不做功 D.Q點(diǎn)的電勢比P點(diǎn)的低 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 【解析】在等量異種電荷連線的垂直平分線上各點(diǎn) 電場強(qiáng)度的方向都相同,A正確;圖中Q點(diǎn)處電場線比P 點(diǎn)處密,故Q點(diǎn)電場強(qiáng)度強(qiáng),B正確;P、Q位于同一等勢 線上,將電荷從P點(diǎn)移至Q點(diǎn),電場力不做功,C正確、D 錯(cuò)誤. 【答案】ABC 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 1.真空中有兩個(gè)完全相同的絕緣金

33、屬球所帶電荷量分 別為q1、q2,兩球心之間的距離l是金屬球半徑的三倍,關(guān) 于兩球之間的靜電力F,以下說法正確的是(k是靜電力 常量)( ) A.若q1、q2是同種電荷,則Fk B.若q1、q2是異種電荷,則Fk C.若q1、q2是同種電荷,則Fk D.若q1、q2是異種電荷,則Fk ;同理,若q1、q2是 同種電荷,由于斥力作用,電荷遠(yuǎn)離,則FQB B.只有沿虛線b切開,才有A帶正電,B帶負(fù)電,且QA=QB C.沿虛線a切開,A帶正電,B帶負(fù)電,且QAQB B.小球A帶正電,小球B帶負(fù)電,且QAQB D.小球A帶負(fù)電,小球B帶正電,且QAQB,A正確,B 錯(cuò)誤;如果小球A帶負(fù)電,小球B帶正電

34、,則A所受合外力 水平向左,加速度向左,不符合題意,故C、D均錯(cuò). 【答案】A 8.(視角拓展)圖甲中,MN為很大的薄金屬板(可理解為 無限大),金屬板原來不帶電.在金屬板的右側(cè),距金屬 板距離為d的位置上放入一個(gè)帶正電、電荷量為q的 2 AB Q Q L 2 AB Q Q L 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 點(diǎn)電荷,由于靜電感應(yīng)產(chǎn)生了如圖甲所示的電場分布. P是點(diǎn)電荷右側(cè)與點(diǎn)電荷之間的距離也為d的一個(gè)點(diǎn), 幾位同學(xué)想求出P點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小,但發(fā)現(xiàn)問題很 難.幾位同學(xué)經(jīng)過仔細(xì)研究,從圖乙所示的電場得到了 一些啟示,經(jīng)過查閱資料他們知道:圖甲所示的電場

35、分 布與圖乙中虛線右側(cè)的電場分布是一樣的.圖乙中兩 異種點(diǎn)電荷帶電荷量的大小均為q,它們之間的距離 為2d,虛線是兩點(diǎn)電荷連線的中垂線.由此他們分別求 出了P點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小,一共有以下四個(gè)不同的答 案(答案中k為靜電力常量),其中正確的是( ) 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) A. B. C. D. 2 8 9 kq d 2 kq d 2 3 4 kq d 2 10 9 kq d 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 【解析】從題中的暗示條件可以看出金屬板產(chǎn)生的 電場相當(dāng)于-q產(chǎn)生的電場,則P點(diǎn)E=- = .

36、【答案】A 2 kq d 2 (3 ) kq d 2 8 9 kq d 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 9.(高度提升)如圖所示,在光滑絕緣的水平地面上放置 著四個(gè)可視為點(diǎn)電荷的帶電金屬小球，一個(gè)帶正電， 放置于圓心，帶電荷量為Q；另外三個(gè)帶負(fù)電，帶電荷 量均為q，位于圓周上互成120放置，四個(gè)小球均處 于靜止?fàn)顟B(tài)，則Q與q的比值為 （ ） 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) A. B. C.3 D. 【解析】以位于圓周上的某一個(gè)帶電小球?yàn)檠芯繉?duì) 象,它受三個(gè)力的作用而平衡.設(shè)圓的半徑為R,圓周上 電荷之間的距

37、離為R,根據(jù)庫侖定律,圓周上電荷之 1 3 3 3 3 3 間的斥力為 ,將電荷受到的兩個(gè)斥力合成,這兩 個(gè)斥力的合力與位于圓心的電荷對(duì)它的吸引力平衡, 所以 = ,解得=. 【答案】B 2 2 ( 3 ) kq R 3 2 2 ( 3 ) kq R 2 kQq R Q q 3 3 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 10.(高度提升)(12分)如圖甲所示,一根長為2 m的絕緣 細(xì)管AB被置于勻強(qiáng)電場E中,其A、B兩端正好處于電 場的左右邊界上,傾角=37,電場強(qiáng)度E=103 V/m,方向 豎直向下,管內(nèi)有一個(gè)帶負(fù)電的小球,所受重力G=10-3 N, 電

38、荷量q=210-6 C,從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng),已知小球 與管壁的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,求小球從B點(diǎn)射出時(shí)的速 度.(取g=10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8) 二、計(jì)算題(本題共3小題,共46分) 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 甲 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 乙 【解析】對(duì)帶電小球進(jìn)行受力分析,用正交分解法列 第六單元第六單元 第一講第一講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書化學(xué)化學(xué) 方程,求出加速度a,然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解. 根據(jù)題意可知,小球在運(yùn)動(dòng)中的受力如圖乙所示,建立 直角坐標(biāo)系后,應(yīng)有: x軸:qEsin 37-Gsin 37-FN=a (3分) y軸:FN=qEcos 37-Gcos 37 (3分) 代入數(shù)據(jù),得:a=2 m/s2 (2分) 由于小球做勻加速運(yùn)動(dòng),則: v2=2ax (2分) G g 第六單元第六單元 第一