电场力的性质的描述

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1、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、点电荷的电场() 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常见电容器() 12电容器的电压、电荷量和电容的关系() 13带电粒子在匀强电场中的运动() 14示波管(),本章考查的热点有电场的基本概念的理解、电场力做功与电势能的变化、带电粒子在电场中的运动以及电容器等单独考查常以选择题的形式出现，难度中等，也有将本章知识与牛顿运动定律、功能关系相结合进行综合考查,复习时应重视对有关电场的基本概念的理解，注重知识的实际应用，如带电粒子在电

2、场中的加速、偏转以及电容器的有关知识在生产和实际中的应用同时掌握处理较复杂问题的方法，如类比、等效、建立模型等基本方法,一、电荷和电荷守恒定律 1电荷 (1)元电荷：最小的电荷量，其值为e C 任何带电体的带电荷量皆为元电荷的 (2)点电荷：带一定的电荷量，忽略其 的 一种理想化模型,1.61019,整数倍,形状和大小,2电荷守恒定律 (1)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个 物体 ，或者从物体的一部分 ；在转移过程中，电荷的总量 (2)起电方式： 、 、 (3)带电实质：物体带电的实质是 ,转移到另一个物体,转移到,另一部分,保持不变,摩擦起电,接触起电,感应起电,电荷的转移,特

3、别提醒 (1)带电体能否看做点电荷不是看带电体的大小，而是看 其大小和形状对研究问题的影响程度 (2)完全相同的带电小球相接触时，同种电荷电量平均分 配，异种电荷先中和后平分,9.0109,2适用条件： 中的 ,真空,点电荷,三、电场、电场强度和电场线 1电场的基本性质：对放入其中的 有力的作用,电荷,N/C,(2)意义：描述电场 和 的物理量 (3)方向：规定 电荷在电场中所受电场力的方向为电 场强度的方向，是矢量,强弱,方向,正,3电场线 (1)电场线的特点 电场线是为了形象地描述电场而 、实际不存在的理想化模型 电场线始于 (或无穷远)，终于负电荷或 ，是不闭合曲线 任意两条 都不相交,

4、假想的,正电荷,无穷远,电场线,电场线的疏密表示电场的 ，某点的切线方向表示该点的场强方向它不表示电荷在电场中的运动轨迹 匀强电场中的电场线是等间距的平行线,强弱,(2)几种典型电场的电场线 孤立的正电荷、孤立的负电荷、等量异种电荷、等量同种电荷、正点电荷与大金属板间、带等量异种电荷的平行金属板间的电场线分别如图611甲、乙、丙、丁、戊、己所示,图611,1.如图612甲所示，AB是一个点电荷形成电场的一条电 场线，图乙则是电场线上P、Q处的试探电荷所受电场力的大小与其电荷量间的函数关系图象，下列说法可能的是 (),场源电荷是正电荷，位于A点 场源电荷是正电荷，位于B点 场源电荷是负电荷，位于

5、A点 场源电荷是负电荷，位于B点 A B C D,解析：由FEq和图乙可知，EPEQ，故场源电荷在A点，由于无法知道场强方向，故无法确定点电荷的电性，故A对,答案：A,2下列说法中正确的是 () A元电荷实质上是指电子和质子本身 B带电体的电荷量可以为任意值 C当两个电荷间的距离r0时，其库仑力F D当两个带电体的形状对它们间相互作用的影响可忽 略时，这两个带电体就可看成点电荷,解析：元电荷是物体所带的最小电荷，大小等于电子或质子的电量物体所带的电荷量为元电荷的整数倍，故A、B错误；当r0时，带电体不能再看做点电荷，库仑定律不再适用，C错误；根据带电体视为点电荷的条件可知，D正确,答案：D,3

6、在电场中有一点P，下列说法中正确的是 () A若放在P点的电荷带的电荷量加倍，则P点的场强 加倍 B若P点没有检验电荷，则P点的场强为零 CP点的场强越小，则同一电荷在P点受到的电场力 越小 DP点的场强方向为放在该点的电荷的受力方向,答案：C,4A、B两个点电荷在真空中所产生 电场的电场线(方向未标出)如图 613所示图中C点为两点电 荷连线的中点，MN为两点电荷连 线的中垂线，D为中垂线上的一点， 电场线的分布关于MN左右对称 则下列说法中正确的是 (),A这两个点电荷一定是等量异种电荷 B这两个点电荷一定是等量同种电荷 CEC ED DEC0,答案：A,解析:根据图中电场线的分布特点可知

7、该电场一定是等量异种电荷形成的电场，故A正确，B错误；由该电场的特点可知从C到D，E应逐渐减小，即ECED，故C、D错误,5一带负电绝缘金属小球被放在潮湿的空气中，经过一段 时间后，发现该小球上带有的负电荷几乎不存在了这说明 () A小球上原有的负电荷逐渐消失了 B在此现象中，电荷不守恒 C小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将正电 荷引来了 D该现象是由于电子的转移引起的，仍然遵循电荷守 恒定律,答案：D,解析:带负电的金属小球在潮湿的空气中，经过一段时间后，小球上的负电荷(电子)被潮湿的空气导走了，但电荷转移的过程中，电荷守恒，故D正确,6在真空中O点放一个点电荷Q1.0109 C，直线

8、 MN通过O点，O、M的距离r30 cm，M点放一个点 电荷q1.01010 C，如图614所示，求：,(1)求q在M点受到的作用力； (2)M点的场强； (3)拿走q后M点的场强； (4)M、N两点的场强哪点大？,答案：(1)1.0108 N，沿MO方向指向O (2)100 N/C，沿OM方向(3)100 N/C，沿OM方向 (4)M点大,典例启迪 例1如图615所示，两等量异号 的点电荷相距为2a.M与两点电荷共线， N位于两点电荷连线的中垂线上，两点 电荷连线中点到M和N的距离都为L， 且La.略去(a/L)n(n2)项的贡献，则两 点电荷的合电场在M和N点的强度(),A大小之比为2，方

9、向相同 B大小之比为1，方向相反 C大小均与a成正比，方向相反 D大小均与L的平方成反比，方向相互垂直,思路点拨 M点和N点的场强均为q和q两点电荷形成的合场强，利用矢量运算法则求出合场强后，再利用La求出场强的近似值,答案C,归纳领悟 (1)对场强的三个表达式的正确理解,(2)电场的叠加原理 多个电荷在电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，这种关系叫电场强度的叠加，电场强度的叠加遵循平行四边形定则,题组突破 1如图616所示，AC、BD为圆的 两条互相垂直的直径，圆心为O， 将等电荷量的正、负点电荷放在圆 周上，它们的位置关于AC对称要 使圆心O处的电场强度为零，

10、可在 圆周上再放置一个适当电荷量的正 点电荷Q，则该点电荷Q应放在 () AA点BB点 CC点 DD点,解析：由电场的叠加原理可知q、q在O点的合场强方向应沿OD方向，要使O点的合场强为零，放上的点电荷Q在O点的场强方向应与q、q在O点的合场强方向相反，所以应放在D点，故选D项,答案：D,2如图617所示，中子内有一 个电荷量为2e/3的上夸克和两 个电荷量为e/3的下夸克，3个 夸克都分布在半径为r的同一圆 周上，则3个夸克在其圆心处产 生的电场强度大小为 (),答案：A,典启迪例 例2 (2011舟山模拟)如图618 所示，图中实线是一簇未标明方向的 由点电荷产生的电场线，虚线是某带 电粒

11、子通过该电场区域时的运动轨迹， a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受到电场力作用，根据此图不能作出的正确判断是 (),A带电粒子所带电荷的正、负 B带电粒子在a、b两点的受力方向 C带电粒子在a、b两点的加速度何处较大 D带电粒子在a、b两点的速度何处较大,思路点拨解答本题应注意以下三个方面： (1)粒子轨迹与受力的关系 (2)电场分布与场强大小的关系 (3)电场力做功与速度变化的关系,解析由电场线的疏密可知，a点的场强大，带电粒子在a点的加速度大，故C正确；画出初速度方向结合运动轨迹的偏转方向，可判断带电粒子所受电场力的方向，但由于电场的方向未知，所以不能判断带电粒子的电性，故A

12、错，B对；利用初速度的方向和电场力方向的关系，可判断电场力对带电粒子由a到b做负功，动能减小，因此vavb，选项D正确,答案 A,归纳领悟 (1)根据粒子在电场中的运动轨迹可以判断粒子在电场中 的受力方向，进而判断粒子的电性或电场的方向及电场力做功情况 (2)熟练掌握几种典型电场线的分布规律，特别是两个同 种点电荷与两个异种点电荷的电场线的分布，要注意两电荷连线和中垂线上电场线的分布规律的类比,题组突破 3静电除尘器是目前普遍采用的一 种高效除尘器其除尘器模型的 收尘板是很长的条形金属板，图 中直线ab为该收尘板的横截面 工作时收尘板带正电，其左侧的 电场线分布如图619所示； 粉尘带负电，在

13、电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4幅图中可能正确的是 (忽略重力和空气阻力) (),解析：因为电场中各点的场强方向为电场线的切线方向，所以条形金属板所产生的电场为非匀强电场，即带电粒子在电场中所受的电场力方向与大小都将发生变化，故带电粒子在电场中不可能沿电场线运动，C错误；因为带电粒子在电场中将做曲线运动，由曲线运动的特点：所受的合外力要指向圆弧内侧可知，带负电的粉尘颗粒运动轨迹可为A图，A正确,答案：A,4(2010广东高考改编)如图6111是某一 点电荷的电场线分布图，下列表述正 确的是 () Aa点的电势高于b点的电势

14、 B该点电荷带负电 Ca点和b点电场强度的方向相同 Da点的电场强度等于b点的电场强度,解析：沿着电场线电势降低，a点电势比b点电势低，A项错；由电场线方向知该点电荷带负电，B项正确；a点和b点不在同一条电场线上，电场强度方向不同，C错误；a点靠近场源电荷，a点场强大于b点场强，D项错误,答案：B,典例启迪 例3如图6112所示，互相绝缘且紧靠在一起的A、B两物块，A的质量为m0.04 kg，带电荷量为q5.0105 C，B的质量为M0.06 kg，不带电两物块与水平面间的动摩擦因数均为0.6，以相同的初速度v04 m/s在水平面上滑动，空间存在水平向右的匀强电场，电场强度为E1.6104 N

15、/C.设运动过程中物块所带的电荷量没有变化(g10 m/s2)求：,(1)A、B的加速度及其相互作用力的大小； (2)经过t2 s电场力对物块A所做的功W和A增加的机械能E.,思路点拨电场力对物块A做的功与其他力的存在无关，可用恒力做功的公式WFlcos直接求解；物块A在水平面上运动，其动能的增加量即为机械能的增加量,答案(1)2 m/s0.48 N(2)9.6 J0.96 J,归纳领悟 力电综合问题的解答思路,题组突破 5如图6113所示，在竖直放 置的光滑半圆形绝缘细管的圆 心O处放一点电荷现将质量 为m、电荷量为q的小球从半圆 形管的水平直径端点A静止释放， 小球沿细管滑到最低点B时，对

16、管壁恰好无压力若 小球所带电荷量很小，不影响O点处的点电荷的电场，则置于圆心处的点电荷在B点处的电场强度的大小为 (),答案： C,6(2011池州联考)如图6114所示，一 个质量为m、带电荷量为q的物体处于 场强按Ekt规律(k为大于零的常数，取 水平向左为正方向)变化的匀强电场中， 物体与绝缘竖直墙壁间的动摩擦因数为 ，当t0时，物体由静止释放若最 大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空 间和墙面均足够大，下列说法正确的是 (),答案：C,如图6115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 (),A保持Q不变，将q变为2q，平衡时弹簧的伸长量等于 2x0 B保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量小于 2x0 C保持Q不变，将q变为q，平衡时弹簧的缩短量等于 x0 D保持q不变，将Q变为Q，平衡时弹簧的缩短量小 于x0,自主尝试(试一试，能否做到正确解答),答案B,点击下图进入“创新演练大冲关”,