高考物理電荷守恒定律、電場力的性質(zhì)大一輪復(fù)習(xí)ppt課件

1、高考物理電荷守恒定律、電場力的性質(zhì)大一輪復(fù)習(xí)考試標(biāo)準(zhǔn)知識內(nèi)容必考要求加試要求說明電荷及其守恒定律bc1.不要求識記電子的比荷2.利用庫侖定律公式求解靜力學(xué)問題，只限于所受各力在同一直線上或可運(yùn)用直角三角形知識求解的情形3.利用庫侖定律公式與其他動力學(xué)規(guī)律求解力學(xué)與電學(xué)綜合的問題，只限于所受各力在同一直線上的情形4.兩個電場疊加的定量運(yùn)算，僅限于在同一直線或可用直角三角形知識解決的情形.庫侖定律c電場強(qiáng)度cc內(nèi)容索引過好雙基關(guān)回扣基礎(chǔ)知識 訓(xùn)練基礎(chǔ)題目研透命題點細(xì)研考綱和真題 分析突破命題點課時作業(yè)限時訓(xùn)練 練規(guī)范 練速度過好雙基關(guān)一、電荷及其守恒定律1.元電荷最小的電荷量，其值為e .其他帶電

2、體的電荷量皆為元電荷的 .2.電荷守恒定律(1)內(nèi)容：電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，它只能從一個物體 到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量 .(2)起電方式： 、 、 .(3)帶電實質(zhì)：物體帶電的實質(zhì)是 .1.601019 C整數(shù)倍轉(zhuǎn)移保持不變摩擦起電接觸起電感應(yīng)起電得失電子自測1完全相同的金屬小球A、B，A球帶電荷量為16Q，B球帶電荷量為8Q.現(xiàn)將A與B接觸后分開，則A、B兩球的帶電荷量分別為A.8Q，16Q B.8Q，8QC.4Q，4Q D.4Q，4Q答案二、庫侖定律1.內(nèi)容：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與它們的_ 成正比，與它們的距離的二次

3、方成反比，作用力的方向在它們的連線上.2.表達(dá)式：F ，式中k9.0109 Nm2/C2，叫做靜電力常量.3.適用條件：真空中的 .電荷量的乘積點電荷自測2關(guān)于庫侖定律公式F 下列說法正確的是A.庫侖定律適用于體積很小的帶電球體B.當(dāng)真空中的兩個電荷之間的距離r0時，它們之間的靜電力FC.當(dāng)真空中的兩個電荷之間的距離r時，庫侖定律的公式就不適用了D.當(dāng)真空中的兩個電荷之間的距離r0時，電荷不能看成是點電荷，庫 侖定律的公式就不適用了答案解析解析庫侖定律適用于真空中點電荷，當(dāng)真空中兩電荷間的距離r0時，兩電荷不能看成點電荷，公式不適用，故選項D正確.適用于 電場U為兩點間的電勢差，d為沿電場強(qiáng)度

4、方向兩點間的距離三、電場強(qiáng)度1.場強(qiáng)公式的比較三個公式適用于 電場與試探電荷是否存在無關(guān)適用于 產(chǎn)生的電場Q為場源電荷的電荷量任何點電荷勻強(qiáng)2.電場的疊加(1)電場的疊加：多個電荷在空間某處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為各電荷單獨在該處所產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的 和.(2)運(yùn)算法則： 定則.矢量平行四邊形四、電場線1.特點(1)電場線從 或 出發(fā)，終止于 ；(2)電場線在電場中不相交；(3)在同一電場里，電場線 的地方場強(qiáng)越大；(4)電場線上某點的切線方向表示該點的 ；(5)沿電場線方向電勢逐漸 ；(6)電場線和等勢面在相交處 .正電荷無限遠(yuǎn)處無限遠(yuǎn)處或負(fù)電荷越密場強(qiáng)方向降低相互垂直2.幾種典型電場的電場線(如圖1

5、)圖1自測3把檢驗電荷放入電場中的不同點a、b、c、d，測得的檢驗電荷所受電場力F與其電荷量q之間的函數(shù)關(guān)系圖象如圖2所示，則a、b、c、d四點場強(qiáng)大小的關(guān)系為A.EaEbEcEdB.EaEbEdEcC.EdEaEbEcD.EcEaEbEd答案圖2研透命題點命題點一庫侖定律的理解和應(yīng)用1.庫侖定律適用于真空中靜止點電荷間的相互作用.2.對于兩個均勻帶電絕緣球體，可將其視為電荷集中在球心的點電荷，r為球心間的距離.3.對于兩個帶電金屬球，要考慮表面電荷的重新分布，如圖3所示.圖3例1如圖4所示，把A、B兩個相同的導(dǎo)電小球分別用長為0.10 m的絕緣細(xì)線懸掛于OA和OB兩點.用絲綢摩擦過的玻璃棒與

6、A球接觸，棒移開后將懸點OB移到OA點固定.兩球接觸后分開，平衡時距離為0.12 m.已測得每個小球質(zhì)量均為8.0104 kg，帶電小球可視為點電荷，重力加速度g10 m/s2，靜電力常量k9.0109 Nm2/C2，則下列說法錯誤的是A.兩球所帶電荷量相等B.A球所受的靜電力為1.0102 NC.B球所帶的電荷量為 108 CD.A、B兩球連線中點處的電場強(qiáng)度為0圖4答案解析解析兩相同的小球接觸后電荷量均分，故兩球所帶電荷量相等，選項A正確；由幾何關(guān)系可知，兩球分開后，懸線與豎直方向的夾角為37，如圖所示，A球所受的靜電力Fmgtan 378.0104100.75 N6.0103 N，選項B

7、錯誤；A、B兩球帶等量的同種電荷，故在A、B兩球連線中點處的電場強(qiáng)度為0，選項D正確.答案解析變式1下列說法正確的是A.庫侖定律適用于點電荷，點電荷其實就是體積很小的球體B.根據(jù) 當(dāng)兩電荷的距離趨近于零時，靜電力將趨向無窮大C.若點電荷q1的電荷量大于q2的電荷量，則q1對q2的靜電力大于q2對q1的靜電力D.所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍解析庫侖定律適用于點電荷，點電荷是一個理想化的模型，當(dāng)兩個帶電體間的距離遠(yuǎn)大于兩個帶電體的直徑時，帶電體就可以看成點電荷，因此帶電體不一定是體積很小的球體，A錯誤；當(dāng)兩個帶電體間的距離太小甚至趨近于零時，帶電體就不能看成點電荷了，庫侖定律就不再適用

8、了，B錯誤；根據(jù)庫侖定律 及牛頓第三定律，無論誰帶電荷量多，誰帶電荷量少，兩個電荷間的作用力是大小相等的，C錯誤；元電荷是一個基本電荷量，任何帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍，D正確.答案變式2如圖5所示，完全相同的兩個金屬球A、B帶有相等的電荷量，相隔一定距離，兩球之間相互吸引力的大小是F.現(xiàn)讓第三個完全相同的不帶電的金屬小球先后與A、B兩球接觸后移開.這時，A、B兩球之間的相互作用力的大小是圖5解析變式3如圖6所示，在絕緣的光滑水平面上，相隔一定距離有兩個帶同種電荷的小球，由靜止同時釋放，則兩個小球的加速度和速度大小隨時間變化的情況是A.速度變大，加速度變大B.速度變小，加速度變小C.

9、速度變大，加速度變小D.速度變小，加速度變大圖6答案解析同種電荷相互排斥，兩球遠(yuǎn)離，庫侖力減小，加速度減小，庫侖力做正功，小球動能增大，速度增大，故選項C正確.解析命題點二電場強(qiáng)度的理解及疊加電場強(qiáng)度的大小既可以用公式計算，也可以用電場線的疏密程度表示，電場越強(qiáng)的地方，電場線越密；電場強(qiáng)度是矢量，它的方向跟正電荷在該點受的電場力的方向相同，即沿著電場線的切線方向.例2如圖7所示，真空中O點有一點電荷，在它產(chǎn)生的電場中有a、b兩點，a點的場強(qiáng)大小為Ea，方向與ab連線成60角，b點的場強(qiáng)大小為Eb，方向與ab連線成30角.關(guān)于a、b兩點場強(qiáng)大小Ea、Eb的關(guān)系，以下結(jié)論正確的是圖7答案解析變式4

10、(嘉興市質(zhì)檢)如圖8所示，把頭發(fā)屑懸浮在蓖麻油里，加上電場，頭發(fā)屑就按照電場強(qiáng)度的方向排列起來，模擬出電場線的分布情況.根據(jù)圖中實驗現(xiàn)象，下列說法正確的是A.電場線是實際存在的線B.圖中模擬的是異號電荷的電場線分布情況C.圖中沒有頭發(fā)屑的地方就沒有電場D.圖中可判斷左側(cè)接線柱一定接電源正極答案圖8解析解析電場線是為形象地描述電場的特點而引入的、實際上并不存在的線，故A錯誤；根據(jù)電場線的特點：電場線從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止，可知題圖中實驗現(xiàn)象模擬的是異號電荷的電場線分布情況，故B正確；沒有頭發(fā)屑的地方也存在電場，不可能把每條電場線都畫出來，故C錯誤；電場線從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止，由于該模擬實驗

11、不能表現(xiàn)出電場的方向，不知道哪端是正電荷，哪端是負(fù)電荷，所以不能判斷出電源的正極，故D錯誤.變式5A、B是一條電場線上的兩個點，一帶正電的粒子僅在電場力作用下以一定的初速度從A點沿電場運(yùn)動到B點，其vt圖象如圖9所示，則此電場的電場線分布可能是下圖中的答案解析圖9解析根據(jù)題圖vt圖象，帶電粒子的加速度逐漸增大，電場強(qiáng)度逐漸增大，速度逐漸減小，速度方向與電場強(qiáng)度方向相反，選項D正確.變式6(溫州市質(zhì)檢)如圖10所示，A、B、C三點在同一直線上，且ABBC，在A處固定一電荷量為Q的點電荷.當(dāng)在B處放一電荷量為q的試探電荷時，它所受到的電場力為F；移去B處電荷，在C處放電荷量為4q的試探電荷，其所受

12、電場力大小為A.F B.2F C.4F D.8F答案解析圖10拓展點電場強(qiáng)度的疊加例3如圖11所示，真空中有四點A、B、C、D在一條直線上，ABBCCD，當(dāng)只在A點放一電荷量為Q的點電荷時，B點場強(qiáng)為E，若再將等量異號的點電荷Q放在D點，則A.B點場強(qiáng)為 方向水平向右B.B點場強(qiáng)為 方向水平向右C.BC線段的中點場強(qiáng)為零D.B、C兩點的場強(qiáng)不相同答案解析圖11由場強(qiáng)的疊加和對稱性可知，BC線段的中點場強(qiáng)不為零，B、C兩點場強(qiáng)相同，選項C、D錯誤.命題點三電場中的平衡問題1.恰當(dāng)選取研究對象，用“整體法”或“隔離法”進(jìn)行分析.2.對研究對象進(jìn)行受力分析，注意比力學(xué)中多了一個庫侖力.3.列平衡方程

13、，利用合成法、正交分解法或借助直角三角形知識求解.例4(浙江10月學(xué)考13)如圖12所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球A用絕緣細(xì)線懸掛于O點，帶有電荷量也為q的小球B固定在O點正下方絕緣柱上.其中O點與小球A的間距為l，O點與小球B的間距為 當(dāng)小球A平衡時，懸線與豎直方向夾角30.帶電小球A、B均可視為點電荷，靜電力常量為k.則答案解析圖12AOB為等腰三角形，由于對稱性，細(xì)線拉力等于庫侖力，且根據(jù)平衡條件得：變式7(浙江10月學(xué)考11)如圖13所示，一質(zhì)量為m、電荷量為Q的小球A系在長為l的絕緣輕繩下端，另一電荷量也為Q的小球B位于懸掛點的正下方(A、B均視為點電荷)，輕繩與豎直方向成30

14、角，小球A、B靜止于同一高度.已知重力加速度為g，靜電力常量為k，則兩球間的靜電力為答案圖13解析由于小球A、B均靜止，對球A受力分析如圖所示，由平衡條件得FTsin 30F，F(xiàn)Tcos 30mg變式8如圖14所示，用三根長度相同的絕緣細(xì)線將三個帶電小球連接后懸掛在天花板.三個帶電小球質(zhì)量相等，A球帶正電，平衡時三根絕緣細(xì)線都是直的，但拉力都為零，則A.B球帶正電荷，C球帶負(fù)電荷B.B球帶負(fù)電荷，C球帶正電荷C.B球和C球所帶電荷量不一定相等D.B球和C球所帶電荷量一定相等答案解析圖14解析B球受重力及A、C對B球的庫侖力而處于平衡狀態(tài)，則A與C球?qū)球的庫侖力的合力應(yīng)與重力大小相等，方向相反

15、，而庫侖力的方向只能沿兩電荷的連線方向，故可知A對B的庫侖力應(yīng)指向A，C對B的庫侖力應(yīng)指向B的左側(cè)，則可知B、C都應(yīng)帶負(fù)電，故A、B錯誤；對B球受力分析如圖所示，則A對B的庫侖力應(yīng)為C對B的庫侖力的2倍，故C帶電荷量應(yīng)為A帶電荷量的一半；同理分析C可知，B帶電荷量也應(yīng)為A帶電荷量的一半，故B、C帶電荷量相等，故C錯誤，D正確.變式9如圖15所示，光滑絕緣細(xì)桿與水平面成角固定，桿上套有一帶正電小球，質(zhì)量為m，帶電荷量為q.為使小球靜止在桿上，可加一勻強(qiáng)電場，則所加電場的方向和電場強(qiáng)度大小可能為答案解析圖15若電場方向垂直于桿斜向上，無論場強(qiáng)多大，沿桿方向的合力都為mgsin ，小球不可能保持靜止

16、，A、C錯誤；命題點四力電綜合問題電場力雖然從本質(zhì)上區(qū)別于力學(xué)中的重力、彈力、摩擦力，但產(chǎn)生的效果遵循牛頓力學(xué)中的所有規(guī)律，因此帶電體在電場力作用下的運(yùn)動問題(尤其是力電綜合問題)依然需要根據(jù)力學(xué)解題思路求解例5如圖16所示，長為l的絕緣細(xì)線一端懸于O點，另一端系一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球.現(xiàn)將此裝置放在水平向右的勻強(qiáng)電場中，小球靜止在A點，此時細(xì)線與豎直方向成37角.重力加速度為g，sin 370.6，cos 370.8.(1)判斷小球的帶電性質(zhì)；答案解析解析小球在A點靜止，其受力情況如圖所示，小球帶負(fù)電.圖16答案負(fù)電(2)求該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大??；答案解析解析根據(jù)共點力平衡條件有

17、mgtan 37qE(3)若將小球向左拉起至與O點處于同一水平高度且細(xì)線剛好張緊，將小球由靜止釋放，求小球運(yùn)動到最低點時的速度大小.答案解析變式10(金華十校聯(lián)考)如圖17所示，MPQO為有界的豎直向下的勻強(qiáng)電場(邊界上有電場)，電場強(qiáng)度為E ACB為光滑固定的半圓形軌道，軌道半徑為R，A、B為圓水平直徑的兩個端點，AC為 圓弧.一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電小球，從A點正上方高為HR處由靜止釋放，并從A點沿切線進(jìn)入半圓形軌道，不計空氣阻力及一切能量損失.關(guān)于該帶電小球的受力及運(yùn)動情況，下列說法正確的是A.小球到達(dá)C點時對軌道壓力為mgB.小球在AC部分運(yùn)動時，加速度不變C.若適當(dāng)增大電場強(qiáng)

18、度E，小球到達(dá)C點速度可能為零D.若電場強(qiáng)度E 要使小球沿軌道運(yùn)動到C點， 則應(yīng)將H至少整為答案圖17課時作業(yè)1.物理學(xué)引入“點電荷”概念，從科學(xué)方法上來說是屬于A.控制變量的方法B.觀察實驗的方法C.理想化模型的方法D.等效替代的方法答案解析解析點電荷的概念和質(zhì)點的概念相同，都是應(yīng)用了理想化模型的方法，故選項C正確.1234567891011121314152.(溫州市質(zhì)檢)如圖1所示的勻強(qiáng)電場中，有一點電荷處在P點，點電荷的重力不計，則以下說法中正確的是A.該點電荷所受電場力一定向右B.該點電荷所受電場力可能向下C.該點電荷運(yùn)動過程中，電場力不變D.該點電荷運(yùn)動過程中，電場力越來越大圖1答

19、案1234567891011121314153.(湖州市質(zhì)檢)兩個靜止點電荷，在真空中相距為r時，庫侖力的大小為F.若它們的電荷量和距離都加倍，則庫侖力的大小變?yōu)锳. B.F C.2F D.4F答案123456789101112131415解析真空中兩個靜止點電荷相距為r時，它們之間的庫侖力大小為F 若將它們之間的距離和帶電荷量均增大為原來的2倍，則F F，故B正確，A、C、D錯誤.解析4.在電場中的某點A放一個試探電荷，其電荷量為q，受到的電場力為F，則A點的電場強(qiáng)度為E ，下列說法正確的是A.若移去試探電荷，則A點的電場強(qiáng)度為0B.若試探電荷的電荷量變?yōu)?q，則A點的場強(qiáng)變?yōu)?EC.若放置

20、到A點的試探電荷的電荷量變?yōu)?q，則場中A點的場強(qiáng)大小和 方向均不變D.若放置到A點的試探電荷的電荷量變?yōu)?q，則場中A點的場強(qiáng)大小不 變，但方向相反答案1234567891011121314155.(浙江11月選考6)電場線的形狀可以用實驗來模擬，把頭發(fā)屑懸浮在蓖麻油里，加上電場，頭發(fā)屑就按照電場的方向排列起來，如圖2所示.關(guān)于此實驗，下列說法正確的是A.a圖是模擬兩等量同種電荷的電場線B.b圖一定是模擬兩等量正電荷的電場線C.a圖中的A、B應(yīng)接高壓起電裝置的兩極D.b圖中的A、B應(yīng)接高壓起電裝置的兩極圖2答案1234567891011121314156.如圖3為真空中兩點電荷A、B形成的電

21、場中的一簇電場線，已知該電場線關(guān)于虛線對稱，O點為A、B電荷連線的中點，a、b為其連線的中垂線上對稱的兩點，則下列說法正確的是A.A、B可能帶等量異號的正、負(fù)電荷B.A、B可能帶不等量的正電荷C.a、b兩點處無電場線，故其電場強(qiáng)度可能為零D.同一試探電荷在a、b兩點處所受電場力大小相等，方向一定相反圖3答案解析123456789101112131415解析根據(jù)題圖中的電場線分布可知，A、B帶等量的正電荷，選項A、B錯誤；a、b兩點處雖然沒有畫電場線，但其電場強(qiáng)度一定不為零，選項C錯誤；由題圖可知，a、b兩點處電場強(qiáng)度大小相等，方向相反，同一試探電荷在a、b兩點處所受電場力大小相等，方向一定相反

22、，選項D正確.123456789101112131415答案解析1234567891011121314157.如圖4所示，光滑絕緣的水平面上的P點固定著一個帶正電的點電荷，在它的右側(cè)N點由靜止開始釋放一個也帶正電的小球(可視為質(zhì)點).以向右為正方向，下圖中能反映小球運(yùn)動速度隨時間變化規(guī)律的是圖4123456789101112131415解析N點的小球靜止釋放后，受到向右的庫侖力的作用，開始向右運(yùn)動，根據(jù)庫侖定律F 可得，隨著兩者之間的距離的增大，運(yùn)動小球受到的庫侖力在減小，根據(jù)牛頓第二定律a 可得，小球做加速度減小的加速直線運(yùn)動，而vt圖象中圖象的斜率表示小球運(yùn)動的加速度，所以B項正確.8.(

23、溫州市學(xué)考模擬)兩根長度均為L的絕緣細(xì)線分別系住質(zhì)量相等、電荷量均為Q的小球a、b，并懸掛在O點.當(dāng)兩個小球靜止時，它們處在同一高度上，且兩細(xì)線與豎直方向間夾角均為30，如圖5所示，靜電力常量為k，則每個小球的質(zhì)量為答案解析圖51234567891011121314159.(金華十校聯(lián)考)如圖6所示，將一帶電小球A通過絕緣細(xì)線懸掛于O點，細(xì)線不能伸長，現(xiàn)要使細(xì)線偏離豎直線30角，可在O點正下方的B點固定放置帶電荷量為q1的點電荷，且B、A連線垂直于OA；也可在O點正下方C點固定放置帶電荷量為q2的點電荷，且C、A處于同一水平線上.則 為答案123456789101112131415圖6解析解析

24、對兩種情況進(jìn)行受力分析，如圖所示：依據(jù)矢量的合成法則，結(jié)合三角形知識及平衡條件，則有：Fmgsin 30，F(xiàn)mgtan 30，123456789101112131415根據(jù)幾何知識，則有：lBALtan 30，lCALsin 30，10.真空中相距為L的點電荷A、B帶電荷量分別為4q和q，如圖7所示，現(xiàn)引入第三個點電荷C，使三個點電荷(不計重力)都處于平衡狀態(tài)，則C的電荷量和放置的位置是A.q，在A左側(cè)距A為L處B.2q，在A左側(cè)距A為 處C.4q，在B右側(cè)距B為L處D.2q，在B右側(cè)距B為 處圖7答案123456789101112131415解析12345678910111213141511

25、.(杭州五校協(xié)作體期中)如圖8所示，在光滑絕緣水平面上有三個孤立的點電荷Q1、Q、Q2，Q恰好靜止不動，Q1、Q2圍繞Q做勻速圓周運(yùn)動，在運(yùn)動過程中三個點電荷始終共線.已知Q1、Q2分別與Q相距r1、r2，不計點電荷間的萬有引力，下列說法正確的是答案解析123456789101112131415圖812345678910111213141512.(杭州市余杭區(qū)臨平統(tǒng)考)如圖9所示，等量異種點電荷A、B固定在同一水平線上，豎直固定的光滑絕緣桿與AB的中垂線重合，C、D是絕緣桿上的兩點，ACBD構(gòu)成一個正方形.一帶負(fù)電的小球(可視為點電荷)套在絕緣桿上自C點無初速度釋放，由C運(yùn)動到D的過程中，下列說法正確的是A.小球的速度先減小后增大B.小球的速度先增大后減小C.桿對小球的作用力先減小后增大D.桿對小球的作用力先增大后減小答案解析123456789101112131415圖9解析等量異種點電荷中垂線上的場強(qiáng)方向為水平向右，從C到D場強(qiáng)的大小先變大后變小，并且C、D兩點的場強(qiáng)相等.帶負(fù)電的小球沿光滑桿運(yùn)動時，豎直方向上只受重力，水平方向上受力平衡，則小球的速度越來越大，A、B錯；桿對小球的作用力等于電場力，則先變大，后變小，C錯，D對.123456789101112131