2024屆高考物理一輪復(fù)習(xí)學(xué)案：電場力的性質(zhì)

專題復(fù)習(xí)學(xué)案電場力的性質(zhì)【知識梳理】一、電荷1．元電荷：e＝C，所有帶電體的電荷量都是元電荷的倍．2．點電荷：代表帶電體的有一定電荷量的點，忽略帶電體的、及電荷分布狀況的模型．二、電荷守恒定律(1)內(nèi)容：電荷既不會，也不會，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)移過程中，保持不變．(2)三種起電方式：起電、起電、起電．(3)帶電實質(zhì)：的轉(zhuǎn)移．(4)電荷的分配原則：兩個形狀、大小相同且?guī)N電荷的同種導(dǎo)體，接觸后再分開，二者帶電荷，若兩導(dǎo)體原來帶異種電荷，則電荷先，余下的電荷再．三、庫侖定律1．內(nèi)容：中兩個靜止之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成，與它們的距離的二次方成，作用力的方向在它們的上．2．表達式：F＝，式中k＝N·

m2/C2，叫做．3．適用條件:中的靜止．(1)在空氣中，兩個點電荷的作用力近似等于中的情況，可以直接應(yīng)用公式．(2)當(dāng)兩個帶電體間的距離其本身的大小時，可以把帶電體看成．4．庫侖力的方向:同種電荷相互，異種電荷相互．5．對于兩個均勻帶電絕緣球體，可將其視為電荷集中在的點電荷，r為球心間的距離．6．對于兩個帶電金屬球，要考慮表面電荷的重新分布，如圖所示．(1)同種電荷：Fkeq\f(q1q2,r2)；(2)異種電荷：Fkeq\f(q1q2,r2).7．不能根據(jù)公式錯誤地認為r→0時，庫侖力F→∞，因為當(dāng)r→0時，兩個帶電體已不能看作了．四、電場、電場強度1．電場(1)定義：存在于周圍，能傳遞電荷間相互作用的一種特殊；(2)基本性質(zhì)：對放入其中的電荷有的作用．2．電場強度(1)定義：放入電場中某點的電荷受到的電場力與它的電荷量的比值．(2)定義式：E＝；單位：.(3)矢量性：規(guī)定在電場中某點所受電場力的方向為該點電場強度的方向．3．點電荷的電場：真空中距場源電荷Q為r處的場強大小為E＝.4．三個計算公式的比較公式適用條件說明定義式某點的場強為確定值，大小及方向與q決定式E由和場源電荷到某點的距決定關(guān)系式d是五、電場線的特點1．電場線從或出發(fā)，終止于或．2．電場線在電場中不、不．3．在同一幅圖中，電場強度較大的地方電場線，電場強度較小的地方電場線．4．等量同種和異種點電荷周圍電場強度的比較比較項目等量異種點電荷等量同種點電荷電場線的分布圖連線中點O處的場強連線上O點場強，指向電荷一方為連線上的場強大小(從左到右)沿連線先，再沿連線先，再沿連線的中垂線由O點向外的場強大小O點，向外逐漸O點最小，向外關(guān)于O點對稱點的場強(如A與A′、B與B′、C與C′等)、、【鞏固練習(xí)】一、單項選擇題1．如圖所示，兩個質(zhì)量均為m的完全相同的金屬球殼a與b，殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，將它們分別固定于絕緣支座上，兩球心間的距離為l，為球半徑的3倍．若使它們帶上等量異種電荷，兩球電荷量的絕對值均為Q，那么，a、b兩球之間的萬有引力F引、庫侖力F庫分別為（）A．F引＝Geq\f(m2,l2)，F(xiàn)庫＝keq\f(Q2,l2)B．F引≠Geq\f(m2,l2)，F(xiàn)庫≠keq\f(Q2,l2)C．F引≠Geq\f(m2,l2)，F(xiàn)庫＝keq\f(Q2,l2)D．F引＝Geq\f(m2,l2)，F(xiàn)庫≠keq\f(Q2,l2)2．如圖所示，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點的場強大小為Ea，方向與ab連線成60°角，b點的場強大小為Eb，方向與ab連線成30°角．關(guān)于a、b兩點場強大小Ea、Eb的關(guān)系，以下結(jié)論正確的是（）A．Ea＝eq\f(Eb,3)B．Ea＝eq\r(3)EbC．Ea＝eq\f(\r(3),3)EbD．Ea＝3Eb3．如圖所示，△ABC是邊長為a的等邊三角形，O點是三角形的中心，在三角形的三個頂點分別固定三個電荷量均為q的點電荷（電性已在圖中標(biāo)出），若要使放置在O點處的電荷不受電場力的作用，則可在三角形所在平面內(nèi)加一勻強電場。靜電力常量為k，對于所加勻強電場的電場強度的大小和方向，下列說法正確的是（）A．大小為，方向由B指向OB．大小為，方向由O指向BC．大小為，方向由B指向OD．大小為，方向由O指向B4．如圖所示是一對不等量異種點電荷的電場線分布圖，圖中兩點電荷連線長度為2r，左側(cè)點電荷帶電荷量為，右側(cè)點電荷帶電荷量為，P、Q兩點關(guān)于兩電荷連線對稱。由圖可知（）A．P、Q兩點的電場強度相同B．M點的電場強度小于N點的電場強度C．把同一試探電荷放在N點其所受電場力大于放在M點所受的電場力D．兩點電荷連線的中點處的電場強度為5．某帶電粒子轉(zhuǎn)向器的橫截面如圖所示，轉(zhuǎn)向器中有輻向電場。粒子從M點射入，沿著由半徑分別為R1和R2的圓弧平滑連接成的虛線（等勢線）運動，并從虛線上的N點射出，虛線處電場強度大小分別為E1和E2，則R1、R2和E1、E2應(yīng)滿足（）A．B．C．D．6．如圖所示，光滑絕緣的水平面上放著三個帶電小球（可看成點電荷），三個小球處在同一條直線上，要使三個小球都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則它們的電荷量分別為（）A．QA=4Q、QB=4Q、QC=4QB．QA=4Q、QB=-5Q、QC=3QC．QA=9Q、QB=-4Q、QC=36QD．QA=-4Q、QB=2Q、QC=-3Q7．直角坐標(biāo)系xOy中，M、N兩點位于x軸上，G、H兩點坐標(biāo)如圖所示．M、N兩點各固定一負點電荷，一電量為Q的正點電荷置于O點時，G點處的電場強度恰好為零．靜電力常量用k表示．若將該正點電荷移到G點，則H點處場強的大小和方向分別為（）A.eq\f(3kQ,4a2)，沿y軸正向B.eq\f(3kQ,4a2)，沿y軸負向C.eq\f(5kQ,4a2)，沿y軸正向D.eq\f(5kQ,4a2)，沿y軸負向8．如圖所示，一帶電小球A固定于定滑輪的正下方，一根繞過定滑輪的輕質(zhì)絕緣細線一端系有一個帶同種電荷的小球B，另一端用一拉力T拉住使小球B處于靜止?fàn)顟B(tài)，圖示位置兩球球心所在高度相同。設(shè)定滑輪與小球B間的細線與豎直方向的夾角為θ（θ>0），小球A、B可視為質(zhì)點?，F(xiàn)緩慢拉動絕緣細線，使小球B移動一段距離，則在小球B移動過程中，下列說法正確的是（）A．小球A、B間的距離減小B．細線與豎直方向的夾角θ減小C．小球B的運動軌跡為圓弧D．拉力T先減小再增大9．如圖，電荷量為＋q的點電荷與一正方形均勻帶電薄板相距2d，點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心O，圖中AO=OB=d，已知B點的電場強度為零，靜電力常量為k。下列說法正確的是（）A．薄板帶正電，A點的電場強度大小為 B．薄板帶正電，A點的電場強度大小為C．薄板帶負電，A點的電場強度大小 D．薄板帶負電，A點的電場強度大小10．均勻帶電球體在球的外部產(chǎn)生的電場與一個位于球心的、電荷量相等的點電荷產(chǎn)生的電場相同。如圖所示，半徑為R的球體上均勻分布著正電荷，在過球心的直線上有A、B、三個點，OB=BA=R，CO=2R。若以O(shè)B為直徑在球內(nèi)挖一球形空腔，球的體積公式為，則、A．9:25B．25:9C．175:207D．207:17511．如圖所示，光滑絕緣桿彎成直角，直角處固定在水平地面上，質(zhì)量為m、帶電荷量＋Q小圓環(huán)A穿在右邊桿上，質(zhì)量為3m、帶電荷量＋3Q小圓環(huán)B穿在左邊桿上，靜止時兩圓環(huán)的連線與地面平行，右邊桿與水平面夾角為。重力加速度為g。則（）A．右邊桿對A環(huán)支持力大小為B．左邊桿對B環(huán)支持力大小為mgC．A環(huán)對B環(huán)庫侖力大小為3D．A環(huán)對B環(huán)庫侖力大小為12．如圖所示，空間有正方體ABCD—。E、F、G、H分別是其中四條邊的中點，兩個帶等量正電的點電荷分別固定于B、兩點，則下列說法正確的為（）A．A、C兩點場強相同B．E、F、G、H四點電勢相同C．將電子（不計重力）從H點靜止釋放，電子可能做變速曲線運動D．將電子（不計重力）從G點向GH方向射出，電子可能做勻速圓周運動13．半徑為R的絕緣細圓環(huán)固定在圖示位置，圓心位于O點，環(huán)上均勻分布著電量為Q的正電荷。點A、B、C將圓環(huán)三等分，取走A、B處兩段弧長均為的小圓弧上的電荷。將一點電荷q置于延長線上距O點為的D點，O點的電場強度剛好為零。圓環(huán)上剩余電荷分布不變，q為（）A．正電荷，B．正電荷，C．負電荷，D．負電荷，二、多項選擇題14．用電場線能很直觀、很方便地比較電場中各點場強的強弱。如圖甲是等量異種點電荷形成電場的電場線，圖乙是場中的一些點：O是電荷連線的中點，E、F是連線中垂線上相對O對稱的兩點，B、C和A、D也相對O對稱。則（）A．B、C兩點場強大小和方向都相同B．A、D兩點場強大小相等，方向相反C．E、O、F三點比較，O點場強最弱D．B、O、C三點比較，O點場強最弱15．如圖所示，水平地面上固定一個光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為θ.一根輕質(zhì)絕緣細線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個帶電小球A，細線與斜面平行．小球A的質(zhì)量為m、電量為q.小球A的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球B，兩球心的高度相同、間距為d.靜電力常量為k，重力加速度為g，兩帶電小球可視為點電荷．小球A靜止在斜面上，則（）A．小球A與B之間庫侖力的大小為eq\f(kq2,d2)B．當(dāng)eq\f(q,d)＝eq\r(\f(mgsinθ,k))時，細線上的拉力為0C．當(dāng)eq\f(q,d)＝eq\r(\f(mgtanθ,k))時，細線上的拉力為0D．當(dāng)eq\f(q,d)＝eq\r(\f(mg,ktanθ))時，斜面對小球A的支持力為016．用兩根等長的輕質(zhì)絕緣細線，把兩個帶異種電荷的小球a、b懸掛起來，如圖甲所示，小球a、b質(zhì)量分別為、，帶電量大小分別為、。如果在該區(qū)間加一水平向右的勻強電場，且繩始終拉緊，最后達到的平衡狀態(tài)如圖乙所示，則關(guān)于兩球質(zhì)量大小及帶電量多少（兩球之間的作用力不考慮），下列組合符合要求的有（）A．，B．，C．，D．，17．如圖所示，把A、B兩個相同的導(dǎo)電小球分別用長為0.10m的絕緣細線懸掛于OA和OB兩點．用絲綢摩擦過的玻璃棒與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0.12m．已測得每個小球質(zhì)量是8.0×10－4kg，帶電小球可視為點電荷，重力加速度g取10m/s2，靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，則（）A．兩球所帶電荷量相等B．A球所受的靜電力為1.0×10－2NC．B球所帶的電荷量為4eq\r(6)×10－8CD．A、B兩球連線中點處的電場強度為018．如圖，光滑絕緣水平面上兩個相同的帶電小圓環(huán)A、B，電荷量均為q，質(zhì)量均為m，用一根光滑絕緣輕繩穿過兩個圓環(huán)，并系于結(jié)點O。在O處施加一水平恒力F使A、B一起加速運動，輕繩恰好構(gòu)成一個邊長為l的等邊三邊形，則（）A．小環(huán)A的加速度大小為B．小環(huán)A的加速度大小為C．恒力F的大小為D．恒力F的大小為19．如圖所示，一絕緣且粗糙程度相同的豎直細桿處于兩固定的等量異種點電荷+Q、-Q的連線的中垂線上，A、O、