電場力的性質(zhì)的描述

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1、1物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)、電荷守恒() 2靜電現(xiàn)象的解釋() 3點電荷() 4庫侖定律() 5靜電場() 6電場強度、點電荷的電場() 7電場線(),8電勢能、電勢() 9電勢差() 10勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系() 11常見電容器() 12電容器的電壓、電荷量和電容的關(guān)系() 13帶電粒子在勻強電場中的運動() 14示波管(),本章考查的熱點有電場的基本概念的理解、電場力做功與電勢能的變化、帶電粒子在電場中的運動以及電容器等單獨考查常以選擇題的形式出現(xiàn)，難度中等，也有將本章知識與牛頓運動定律、功能關(guān)系相結(jié)合進行綜合考查,復(fù)習(xí)時應(yīng)重視對有關(guān)電場的基本概念的理解，注重知識的實際應(yīng)用，如帶電粒子在電

2、場中的加速、偏轉(zhuǎn)以及電容器的有關(guān)知識在生產(chǎn)和實際中的應(yīng)用同時掌握處理較復(fù)雜問題的方法，如類比、等效、建立模型等基本方法,一、電荷和電荷守恒定律 1電荷 (1)元電荷：最小的電荷量，其值為e C 任何帶電體的帶電荷量皆為元電荷的 (2)點電荷：帶一定的電荷量，忽略其 的 一種理想化模型,1.61019,整數(shù)倍,形狀和大小,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 ，或者從物體的一部分 ；在轉(zhuǎn)移過程中，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 ,轉(zhuǎn)移到另一個物體,轉(zhuǎn)移到,另一部分,保持不變,摩擦起電,接觸起電,感應(yīng)起電,電荷的轉(zhuǎn)移,特

3、別提醒 (1)帶電體能否看做點電荷不是看帶電體的大小，而是看 其大小和形狀對研究問題的影響程度 (2)完全相同的帶電小球相接觸時，同種電荷電量平均分 配，異種電荷先中和后平分,9.0109,2適用條件： 中的 ,真空,點電荷,三、電場、電場強度和電場線 1電場的基本性質(zhì)：對放入其中的 有力的作用,電荷,N/C,(2)意義：描述電場 和 的物理量 (3)方向：規(guī)定 電荷在電場中所受電場力的方向為電 場強度的方向，是矢量,強弱,方向,正,3電場線 (1)電場線的特點 電場線是為了形象地描述電場而 、實際不存在的理想化模型 電場線始于 (或無窮遠)，終于負電荷或 ，是不閉合曲線 任意兩條 都不相交,

4、假想的,正電荷,無窮遠,電場線,電場線的疏密表示電場的 ，某點的切線方向表示該點的場強方向它不表示電荷在電場中的運動軌跡 勻強電場中的電場線是等間距的平行線,強弱,(2)幾種典型電場的電場線 孤立的正電荷、孤立的負電荷、等量異種電荷、等量同種電荷、正點電荷與大金屬板間、帶等量異種電荷的平行金屬板間的電場線分別如圖611甲、乙、丙、丁、戊、己所示,圖611,1.如圖612甲所示，AB是一個點電荷形成電場的一條電 場線，圖乙則是電場線上P、Q處的試探電荷所受電場力的大小與其電荷量間的函數(shù)關(guān)系圖象，下列說法可能的是 (),場源電荷是正電荷，位于A點 場源電荷是正電荷，位于B點 場源電荷是負電荷，位于

5、A點 場源電荷是負電荷，位于B點 A B C D,解析：由FEq和圖乙可知，EPEQ，故場源電荷在A點，由于無法知道場強方向，故無法確定點電荷的電性，故A對,答案：A,2下列說法中正確的是 () A元電荷實質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身 B帶電體的電荷量可以為任意值 C當(dāng)兩個電荷間的距離r0時，其庫侖力F D當(dāng)兩個帶電體的形狀對它們間相互作用的影響可忽 略時，這兩個帶電體就可看成點電荷,解析：元電荷是物體所帶的最小電荷，大小等于電子或質(zhì)子的電量物體所帶的電荷量為元電荷的整數(shù)倍，故A、B錯誤；當(dāng)r0時，帶電體不能再看做點電荷，庫侖定律不再適用，C錯誤；根據(jù)帶電體視為點電荷的條件可知，D正確,答案：D,3

6、在電場中有一點P，下列說法中正確的是 () A若放在P點的電荷帶的電荷量加倍，則P點的場強 加倍 B若P點沒有檢驗電荷，則P點的場強為零 CP點的場強越小，則同一電荷在P點受到的電場力 越小 DP點的場強方向為放在該點的電荷的受力方向,答案：C,4A、B兩個點電荷在真空中所產(chǎn)生 電場的電場線(方向未標出)如圖 613所示圖中C點為兩點電 荷連線的中點，MN為兩點電荷連 線的中垂線，D為中垂線上的一點， 電場線的分布關(guān)于MN左右對稱 則下列說法中正確的是 (),A這兩個點電荷一定是等量異種電荷 B這兩個點電荷一定是等量同種電荷 CEC ED DEC0,答案：A,解析:根據(jù)圖中電場線的分布特點可知

7、該電場一定是等量異種電荷形成的電場，故A正確，B錯誤；由該電場的特點可知從C到D，E應(yīng)逐漸減小，即ECED，故C、D錯誤,5一帶負電絕緣金屬小球被放在潮濕的空氣中，經(jīng)過一段 時間后，發(fā)現(xiàn)該小球上帶有的負電荷幾乎不存在了這說明 () A小球上原有的負電荷逐漸消失了 B在此現(xiàn)象中，電荷不守恒 C小球上負電荷減少的主要原因是潮濕的空氣將正電 荷引來了 D該現(xiàn)象是由于電子的轉(zhuǎn)移引起的，仍然遵循電荷守 恒定律,答案：D,解析:帶負電的金屬小球在潮濕的空氣中，經(jīng)過一段時間后，小球上的負電荷(電子)被潮濕的空氣導(dǎo)走了，但電荷轉(zhuǎn)移的過程中，電荷守恒，故D正確,6在真空中O點放一個點電荷Q1.0109 C，直線

8、 MN通過O點，O、M的距離r30 cm，M點放一個點 電荷q1.01010 C，如圖614所示，求：,(1)求q在M點受到的作用力； (2)M點的場強； (3)拿走q后M點的場強； (4)M、N兩點的場強哪點大？,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點大,典例啟迪 例1如圖615所示，兩等量異號 的點電荷相距為2a.M與兩點電荷共線， N位于兩點電荷連線的中垂線上，兩點 電荷連線中點到M和N的距離都為L， 且La.略去(a/L)n(n2)項的貢獻，則兩 點電荷的合電場在M和N點的強度(),A大小之比為2，方

9、向相同 B大小之比為1，方向相反 C大小均與a成正比，方向相反 D大小均與L的平方成反比，方向相互垂直,思路點撥 M點和N點的場強均為q和q兩點電荷形成的合場強，利用矢量運算法則求出合場強后，再利用La求出場強的近似值,答案C,歸納領(lǐng)悟 (1)對場強的三個表達式的正確理解,(2)電場的疊加原理 多個電荷在電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量和，這種關(guān)系叫電場強度的疊加，電場強度的疊加遵循平行四邊形定則,題組突破 1如圖616所示，AC、BD為圓的 兩條互相垂直的直徑，圓心為O， 將等電荷量的正、負點電荷放在圓 周上，它們的位置關(guān)于AC對稱要 使圓心O處的電場強度為零，

10、可在 圓周上再放置一個適當(dāng)電荷量的正 點電荷Q，則該點電荷Q應(yīng)放在 () AA點BB點 CC點 DD點,解析：由電場的疊加原理可知q、q在O點的合場強方向應(yīng)沿OD方向，要使O點的合場強為零，放上的點電荷Q在O點的場強方向應(yīng)與q、q在O點的合場強方向相反，所以應(yīng)放在D點，故選D項,答案：D,2如圖617所示，中子內(nèi)有一 個電荷量為2e/3的上夸克和兩 個電荷量為e/3的下夸克，3個 夸克都分布在半徑為r的同一圓 周上，則3個夸克在其圓心處產(chǎn) 生的電場強度大小為 (),答案：A,典啟迪例 例2 (2011舟山模擬)如圖618 所示，圖中實線是一簇未標明方向的 由點電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某帶 電粒

11、子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡， a、b是軌跡上的兩點，若帶電粒子在運動過程中只受到電場力作用，根據(jù)此圖不能作出的正確判斷是 (),A帶電粒子所帶電荷的正、負 B帶電粒子在a、b兩點的受力方向 C帶電粒子在a、b兩點的加速度何處較大 D帶電粒子在a、b兩點的速度何處較大,思路點撥解答本題應(yīng)注意以下三個方面： (1)粒子軌跡與受力的關(guān)系 (2)電場分布與場強大小的關(guān)系 (3)電場力做功與速度變化的關(guān)系,解析由電場線的疏密可知，a點的場強大，帶電粒子在a點的加速度大，故C正確；畫出初速度方向結(jié)合運動軌跡的偏轉(zhuǎn)方向，可判斷帶電粒子所受電場力的方向，但由于電場的方向未知，所以不能判斷帶電粒子的電性，故A

12、錯，B對；利用初速度的方向和電場力方向的關(guān)系，可判斷電場力對帶電粒子由a到b做負功，動能減小，因此vavb，選項D正確,答案 A,歸納領(lǐng)悟 (1)根據(jù)粒子在電場中的運動軌跡可以判斷粒子在電場中 的受力方向，進而判斷粒子的電性或電場的方向及電場力做功情況 (2)熟練掌握幾種典型電場線的分布規(guī)律，特別是兩個同 種點電荷與兩個異種點電荷的電場線的分布，要注意兩電荷連線和中垂線上電場線的分布規(guī)律的類比,題組突破 3靜電除塵器是目前普遍采用的一 種高效除塵器其除塵器模型的 收塵板是很長的條形金屬板，圖 中直線ab為該收塵板的橫截面 工作時收塵板帶正電，其左側(cè)的 電場線分布如圖619所示； 粉塵帶負電，在

13、電場力作用下向收塵板運動，最后落在收塵板上若用粗黑曲線表示原來靜止于P點的帶電粉塵顆粒的運動軌跡，下列4幅圖中可能正確的是 (忽略重力和空氣阻力) (),解析：因為電場中各點的場強方向為電場線的切線方向，所以條形金屬板所產(chǎn)生的電場為非勻強電場，即帶電粒子在電場中所受的電場力方向與大小都將發(fā)生變化，故帶電粒子在電場中不可能沿電場線運動，C錯誤；因為帶電粒子在電場中將做曲線運動，由曲線運動的特點：所受的合外力要指向圓弧內(nèi)側(cè)可知，帶負電的粉塵顆粒運動軌跡可為A圖，A正確,答案：A,4(2010廣東高考改編)如圖6111是某一 點電荷的電場線分布圖，下列表述正 確的是 () Aa點的電勢高于b點的電勢

14、 B該點電荷帶負電 Ca點和b點電場強度的方向相同 Da點的電場強度等于b點的電場強度,解析：沿著電場線電勢降低，a點電勢比b點電勢低，A項錯；由電場線方向知該點電荷帶負電，B項正確；a點和b點不在同一條電場線上，電場強度方向不同，C錯誤；a點靠近場源電荷，a點場強大于b點場強，D項錯誤,答案：B,典例啟迪 例3如圖6112所示，互相絕緣且緊靠在一起的A、B兩物塊，A的質(zhì)量為m0.04 kg，帶電荷量為q5.0105 C，B的質(zhì)量為M0.06 kg，不帶電兩物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)均為0.6，以相同的初速度v04 m/s在水平面上滑動，空間存在水平向右的勻強電場，電場強度為E1.6104 N

15、/C.設(shè)運動過程中物塊所帶的電荷量沒有變化(g10 m/s2)求：,(1)A、B的加速度及其相互作用力的大??； (2)經(jīng)過t2 s電場力對物塊A所做的功W和A增加的機械能E.,思路點撥電場力對物塊A做的功與其他力的存在無關(guān)，可用恒力做功的公式WFlcos直接求解；物塊A在水平面上運動，其動能的增加量即為機械能的增加量,答案(1)2 m/s0.48 N(2)9.6 J0.96 J,歸納領(lǐng)悟 力電綜合問題的解答思路,題組突破 5如圖6113所示，在豎直放 置的光滑半圓形絕緣細管的圓 心O處放一點電荷現(xiàn)將質(zhì)量 為m、電荷量為q的小球從半圓 形管的水平直徑端點A靜止釋放， 小球沿細管滑到最低點B時，對

16、管壁恰好無壓力若 小球所帶電荷量很小，不影響O點處的點電荷的電場，則置于圓心處的點電荷在B點處的電場強度的大小為 (),答案： C,6(2011池州聯(lián)考)如圖6114所示，一 個質(zhì)量為m、帶電荷量為q的物體處于 場強按Ekt規(guī)律(k為大于零的常數(shù)，取 水平向左為正方向)變化的勻強電場中， 物體與絕緣豎直墻壁間的動摩擦因數(shù)為 ，當(dāng)t0時，物體由靜止釋放若最 大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且電場空 間和墻面均足夠大，下列說法正確的是 (),答案：C,如圖6115所示，真空中A、 B兩個點電荷的電荷量分別為Q和 q，放在光滑絕緣水平面上，A、B 之間用絕緣的輕彈簧連接當(dāng)系統(tǒng)平 衡時，彈簧的伸長量為x0.若彈簧發(fā)生的均是彈性形變， 則 (),A保持Q不變，將q變?yōu)?q，平衡時彈簧的伸長量等于 2x0 B保持q不變，將Q變?yōu)?Q，平衡時彈簧的伸長量小于 2x0 C保持Q不變，將q變?yōu)閝，平衡時彈簧的縮短量等于 x0 D保持q不變，將Q變?yōu)镼，平衡時彈簧的縮短量小 于x0,自主嘗試(試一試，能否做到正確解答),答案B,點擊下圖進入“創(chuàng)新演練大沖關(guān)”,