高考物理大一轮复习 第七章 第1讲 电场力的性质讲义（含解析）教科版-教科版高三全册物理教案.docx

电场力的性质
五年高考(全国卷)命题分析五年常考热点五年未考重点库仑定律及应用20181卷16题1.库仑定律的理解和库仑力作用下的平衡问题
2.电场强度的矢量性及合成问题
3.“三线问题”即电场线、等势线和轨迹线
4.电场中的图像问题
5.电容器两类动态问题的分析电场性质的理解2018
2017
2016
2015
20141卷21题、2卷21题、3卷21题
1卷20题、3卷21题
1卷20题、3卷15题
1卷15题
1卷21题、2卷19题电容器2016
20151卷14题
2卷14题带电粒子在电场中的运动2016
20152卷15题
2卷24题带电体在电场和重力场中运动的多过程问题2017
20141卷25题、2卷25题
1卷25题1.考查方式：本章内容在高考中单独命题较多，有选择题也有计算题．选择题主要考查对基本概念和物理模型的理解，如电场的分布特点、电势、电势能的理解；计算题主要考查带电粒子或带电体在电场中的运动，常与牛顿运动定律、功能关系、能量守恒综合考查.
2.命题趋势：常与实际生活、科学研究联系密切，通过某些情景或素材如喷墨打印机、静电除尘、示波管、加速器等进行命题考查.

第1讲电场力的性质

一、电荷电荷守恒定律
1．元电荷、点电荷
(1)元电荷：e＝1.60×10－19C，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍．
(2)点电荷：代表带电体的有一定电荷量的点，忽略带电体的大小、形状及电荷分布状况的理想化模型．
2．电荷守恒定律
(1)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变．
(2)三种起电方式：摩擦起电、感应起电、接触起电．
(3)带电实质：物体得失电子．
(4)电荷的分配原则：两个形状、大小相同且带同种电荷的同种导体，接触后再分开，二者带等量同种电荷，若两导体原来带异种电荷，则电荷先中和，余下的电荷再平分．
自测1如图1所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触．把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开()

图1
A．此时A带正电，B带负电
B．此时A带正电，B带正电
C．移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合
D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合
答案C
解析由静电感应可知，A左端带负电，B右端带正电，选项A、B错误；若移去C，A、B两端电荷中和，则贴在A、B下部的金属箔都闭合，选项C正确；先把A和B分开，然后移去C，则A、B带的电荷不能中和，故贴在A、B下部的金属箔仍张开，选项D错误．
二、库仑定律
1．内容
真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．
2．表达式
F＝keq\f(q1q2,r2)，式中k＝9.0×109N·m2/C2，叫做静电力常量．
3．适用条件
真空中的静止点电荷．
(1)在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，可以直接应用公式．
(2)当两个带电体间的距离远大于其本身的大小时，可以把带电体看成点电荷．
4．库仑力的方向
由相互作用的两个带电体决定，即同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．
自测2(2018·北京市大兴区上学期期末)关于真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，下列描述合理的是()
A．该作用力一定是斥力
B．库仑通过实验总结出该作用力的规律
C．该作用力与两电荷之间的距离无关
D．电荷量较大的受到的力大
答案B
解析真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，同性电荷时是斥力，异性电荷时是吸引力，选项A错误；库仑通过实验总结出该作用力的规律，称为库仑定律，选项B正确；该作用力与两点电荷之间的距离的平方成反比，选项C错误；两点电荷之间的作用力是相互作用力，故无论是电荷量较大的还是电荷量较小的受到的力都是相等的，选项D错误．
三、电场、电场强度
1．电场
(1)定义：存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用的一种特殊物质；
(2)基本性质：对放入其中的电荷有力的作用．
2．电场强度
(1)定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值．
(2)定义式：E＝eq\f(F,q)；单位：N/C或V/m.
(3)矢量性：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向．
3．点电荷的电场：真空中距场源电荷Q为r处的场强大小为E＝keq\f(Q,r2).
自测3如图2所示，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点．已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，且PR＝2RQ.则()

图2
A．q1＝2q2 B．q1＝4q2
C．q1＝－2q2 D．q1＝－4q2
答案B
解析设RQ＝r，则PR＝2r，有