高考物理一轮复习方案 （高频考点+热点导练+历年高考题）第6章 第1节 电荷守恒定律 库仑定律课件 新人教版

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1、第第1节节电荷守恒定律电荷守恒定律 库仑定律库仑定律考点考点1：电荷守恒定律与库仑定律的综合运用：电荷守恒定律与库仑定律的综合运用3().2()134A.B.C.D 121243QQrrFFFFF两个分别带有电荷量和的相同金属小球均可视为点电荷 ，固定在相距为 的两处，它们间库仑力的大小为两小球相互接触后将其固定距离变为 ，则两球间库仑力的大小为 】【例1切入点：运用电荷守恒定律、库仑定律分析223124C( / 2)3FQ QkrQFQ QkFr 接触前两个点电荷之间的库仑力大小为，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为，距离又变为原来的 ，

2、库仑力为，所以两球间库仑【解析力的大小为，】项正确答案： C点评：只有两个完全相同的金属球接触后再分开，它们所带的电荷才会中和后再均分考点考点2：应用库仑定律的条件：应用库仑定律的条件【例2】如图611所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离为L，为球半径的3倍若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，那么a、b两球之间的万有引力F引与库仑力F库为()图611切入点：万有引力定律、库仑定律的适用条件2222222222222222ABCDmQmQFGFkFGFkLLLLmQmQFGFkFGFkLLLL引引库库引

3、引库库，【解析】万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，虽然两球心间的距离L只有其半径r的3倍，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看做质量集中于球心的质点因此，可以应用万有引力定律 而本题中由于a、b两球所带异种电荷相互吸引使它们各自的电荷分布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分布比较密集，又因两球心间的距离L只有其半径r的3倍，不满足Lr的要求，故不能将两带电球壳看成点电荷，所以不能应用库仑定律 综上所述，对于a、b两带电球壳的整体来说，满足万有引力的适用条件，不满足库仑定律的适用条件，故只有选项D正确答案：D22.QFkL库应用库仑定律的条件，必须是两个点电荷当然，两个电荷均匀分布的带电

4、球体，其效果可以视为电荷集中在球心的点电荷但是，金属球体靠近时，球体上的电荷会重新分布，同种电荷因互相排斥而远离，等效于两个点电荷距离增大，异种电荷因互相吸引而靠近，等效于两个点电荷距离减小，所以本题中点评：题型一：带电体的平衡题型一：带电体的平衡【例3】竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的小球A，在Q的正上方的P点用绝缘丝线悬挂另一小球B，A、B两小球因带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成角，如图612所示由于漏电，使A、B两小球的电荷量逐渐减少，悬线与竖直方向的夹角a逐渐变小，则在电荷漏完之前悬线对悬点P的拉力的大小将()图612A保持不变 B先变小后变大C逐渐变小 D逐渐变大【解析】A、B两小

5、球所带电荷量逐渐减小的过程中，B小球在任一时刻的受力情况如图所示小球B在重力mg、库仑斥力F1、悬线拉力F2的作用下平衡mg和F1的合力F与F2的大小相等12LPQHBQPBFFFmgLHLmgFFHLmgHP 设悬线长为 ， 、 两点间的距离为 ，由图可知：，由相似三角形对应边成比例得， 由于 、 都不是变量，所以在整个过程中悬线对 点的拉力始终不变答案： A点评：解决带电体的平衡问题，关键是正确找出物体受到的所有外力，作出受力图，再根据合力为零的平衡条件求解同时要善于发现隐含条件，如本题中的受力三角形与结构三角形的关系题型二：带电体的运动题型二：带电体的运动【例4】如图613所示，均可视为

6、质点的三个物体A、B、C穿在竖直固定的光滑绝缘细线上，A与B紧靠在一起，C紧贴着绝缘地板，质量分别为mA=2.32kg，mB=0.20kg，mC=2.00kg，其中A不带电，B、C的带电量分别为qB=+4.0105C，qC=7.0105C，且电量都保持不变，开始时三个物体均静止现给物体A施加一个竖直向上的力F，使它由静止开始向上做加速度a=4.0m/s2的匀加速直线运动，经时间t，F变为恒力已知g=10m/s2，静电力恒量k=9109Nm2/C2，求： (1)时间t；(2)在时间t内，若力F做的功WF=53.36J，则B所受的电场力对B做的功W.图613 121222222111m 3m11

7、1s.22BCBABCBBABq qkmmgrrABFABABq qBkrm gm arhatrratt开始时三个物体均静止，将 、 视为整体，由平衡条件得：，解得当 、 脱离时 变为恒力， 、 恰好脱离时 、 之间的相互作用力为零，但加速度相同，对 分析：，解得：再由，即：，得【解析】 222121217.2JFABABABFABABABhWmmghWmmatWmmatWmmgh以 、 为研究对象，在 、 上升 的过程中，应用动能定理得： 解得：点评：对于带电体的运动问题，要明确受力情况以及运动状态，灵活运用运动学公式和牛顿运动定律、动能定理等规律求解对于多对象问题，应根据问题的需要巧妙选取

8、研究对象，灵活运用整体法和隔离法此外，本题中A、B恰好分离时是一个临界状态，抓住临界状态的物理特征是本题的突破口1.(2012上海卷)A、B、C三点在同一直线上，AB BC1 2，B点位于A、C之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷当在A处放一电荷量为q的点电荷时，它所受到的电场力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为2q的点电荷，其所受电场力为( ) AF/2 BF/2 CF DFB2.如图614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

9、根弹簧的原长为( )图614222222220000555ABCD242kqkqkqkqllllk lk lk lk lC22200022205.(2 )4qqkqkllkkllllk l 第三个小球受三个力的作用，它们的关系是，得【】：解析3.(2012浙江卷)用金属做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上，如图615所示对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是( )图6153.(2012浙江卷)用金属做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，

10、将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上，如图615所示对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是( )A摩擦使笔套带电B笔套靠近圆环时，圆环上、下感应出异种电荷C圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和ABC4.(2010珠海模拟)如图616所示，带异种电荷的小球P和Q放在绝缘光滑水平面上现将Q固定，给P一个垂直于PQ连线的初速度v0，使P在水平面内运动，则在P刚开始运动的一小段时间内，P的速度大小v和加速度大小a的变化是( )Av和a一定变大Bv和a可能不变Cv可能不变，a一定变大图616B【解析】

11、Q固定，给P一个垂直于PQ连线的初速度v0，P有三种可能的运动情况，减速远离，速度、加速度均减小；加速靠近，速度、加速度均增大；绕Q做匀速圆周运动，P的速度大小v和加速度大小a均不变，只有B正确 5.如图617所示，半径为r的硬橡胶圆环单位长度带正电荷q，圆心O处放置一电荷量为Q的点电荷现截去顶部极小一段AB，AB长度为L，且Lr，静电力常量为k，则剩余部分对Q的静电力的大小为_ 图61720.OOqLQFkQrF假设将这个圆环缺口补上，并且已补缺部分的电荷分布与原有缺口的环体上的电荷分布一样，这样就形成一个电荷均匀分布的完整带电环，环上处于同一直径两端的微小部分所带电荷可视为两个相对应的点电

12、荷，它们对圆心 处点电荷的作用力为 至于补上的带电小段，由题给条件可视为点电荷，它对圆心 处点电荷作用力为，【解析方向指向缺口，所以，剩余部分对的静电力的大小为 ，】方向背离缺口2qLQFkr答案：6.如图618所示，质量为m的小球A穿在绝缘细杆上，杆的倾角为，小球A带正电，电荷量为q.在杆上B点处固定一个电荷量为Q的正电荷将A由距B竖直高度为H处无初速释放，小球A下滑过程中电荷量不变不计A与细杆间的摩擦，整个装置处在真空中已知静电力常量k和重力加速度g.求：(1)A球刚释放时的加速度是多大？(2)当A球的动能最大时，A球与B点的距离 图618 22221sinsin/sinsin.2sin.sinmgaFmaQqkQqFkrHagrmHAkQqABdmgddkQqmg由牛顿第二定律可知，根据库仑定律，得当 球受到合力为零、加速度为零时，动能最大设此时 球与 点间的距离为 ，则，解得【解析】