2010年高考物理考点精炼（6）电场.doc

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2010年高考物理考点精炼（6）
电场
本章知识网络

高考命题展望
本章是电学部分的基础，为历年高考试题中考点分布的重点区之一，尤其是在力电综合试题中巧妙地把电场概念与牛顿定律、动能定理等力学知识有机结合起来，要求学生有较高的综合解题的能力。另外，平行板电容器也是命题频率较多的知识点。其它如库仑定律，场强叠加等命题近几年频率有所下降。同时，近几年本部份的命题与生产技术、生活实际、科学研究等联系也很多，如静电屏蔽、尖端放电和避雷针、电容式传感器、静电的防止和应用、示波管原理、静电分选等等，都成为新情景综合问题的命题素材。当然从近几年高考的填空部分的考察内容来看，“描迹法画电场线”实验也不可忽视。
第一节静电场的力的性质
考点跟踪解读
考点30：两种电荷、电荷守恒．（能力级别：Ⅰ）
1．两种电荷
自然界中存在两种电荷，即正电荷和负电荷。
起电的方法：摩擦起电和感应起电。用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷；
把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电，这种现象叫做静电感应，利用静电感应使物体带电，叫做感应起电。
2．电荷守恒：
电荷既不能被创造也不能被消灭，它只能从一个物体转移到来一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，系统的电荷代数和不变。
【例题】带电量分别为+4Q和-6Q的两个相同的金属小球，相距一定距离。若把它们接触一下后，再放回原处，它们的带电量分别为
A.+4Q,-6QB.0,-2QC.-Q,-QD.0,0
〖解析〗当两小球接触时，电荷将中和然后重新分配，由于两球相同因而等分剩余电荷，故C对。
特别提示：对于电荷守恒定律的理解一定要到位，要熟练掌握，自觉运用到题目的解答中去。有很多问题的突破口往往在这里。参见库仑定律部分的例题。
考点31：真空中的库仑定律．电荷量．（能力级别：Ⅱ）
1．真空中的库仑定律
①内容：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电荷量成正比，跟它们之间的距离成反比，作用力的方向在它们的连线上。
②公式：F=k，其中k＝9×109N·m2/C2，叫做静电力常量。
③适用条件：真空中、点电荷
【例题】两个半径相同的金属小球，带电量之比为1∶7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的
A．B．C．D．
〖解析〗设两小球的电量分别为q与7q，则原来相距r时的相互作用力。由于两球的电性未知，接触后相互作用力的计算应分两种情况：
（1）两球电性相同，相互接触时两球电量平均分布，每球带电量为。放回原处后的相互作用力为，所以
（2）两球电性不同，相互接触时电荷先中和再平分，每球带电量为，放回原处后的相互作用力为，所以。答案选CD。
特别提示：对于本题的解答，一定要注意对两小球的带电性质分情况进行讨论。在解答过程中还要注意电荷守恒定律的应用。
ABC
+4Q
-Q
【例题】在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q的点电荷。①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止？②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？
〖解析〗①先判定第三个点电荷所在的区间：只能在B点的右侧；再由，F、k、q相同时
∴rA∶rB=2∶1，即C在AB延长线上，且AB=BC。②C处的点电荷肯定在电场力作用下平衡了；只要A、B两个点电荷中的一个处于平衡，另一个必然也平衡。由，F、k、QA相同，Q∝r2，∴QC∶QB=4∶1，而且必须是正电荷。所以C点处引入的点电荷QC=+4Q
【例题】有两个点电荷带同种电量皆为Q，相距为L，它们之间的作用力为F。把两个点电荷上带的电量分别转移给两个半径都为r的金属球，两球心间的距离仍为L，这时两球间的作用力为F'，则
A．F'=FB．F'>FC．F'<FD．无法确定两力的关系
〖解析〗在解答有关电荷间作用力的问题时，对于库仑定律的应用一定要注意其适用条件和使用范围。对于本题，两小球带电后不能看为点电荷，由于电荷间斥力的作用，电荷在两球上将重新分布。距离就大于两球心间的距离，因而作用力将减小，故为C。
特别提示：对于库仑定律的应用，一定要注意他的适用范围。做到具体问题具体分析，切不可生搬硬套。
变式练习：
1．带电量分别为+4Q和-6Q的两个相同的金属小球，相距一定距离时，相互作用力的大小为F。若把它们接触一下后，再放回原处，它们的相互作用力的大小变为
A．F/24B．F/16C．F/8D．F/4
2．如图所示，在光滑的绝缘水平面上，有一个不导电的弹簧，弹簧两端分别与金属小球A和B（均可视为质点）相连，若让它们带上同种电荷，弹簧的伸长量为x1，若让它们的电量均减为原来的一半，此时弹簧的伸长量x2则有
A． B． C． D．
2．