真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。
靜電力作用下的平衡問題
電場線的疏密程度反映電場的強(qiáng)弱。
電場線的切線方向反映電場的方向。
電荷守恒定律 庫侖定律
考點(diǎn)一 電荷守恒定律 庫侖定律
知識(shí)點(diǎn)1.元電荷、點(diǎn)電荷
(2)點(diǎn)電荷:代表帶電體的有一定電荷量的點(diǎn),忽略帶電體的____________及電荷分布狀況對(duì)它們之間的作用力的影響的理想化模型。
知識(shí)點(diǎn)2.電荷守恒定律
(1)內(nèi)容:電荷既不會(huì)創(chuàng)生,也不會(huì)消滅,它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分;在轉(zhuǎn)移過程中,電荷的總量__________。
(2)三種起電方式:摩擦起電、______起電、接觸起電。
(3)帶電實(shí)質(zhì):物體__________。
(1)內(nèi)容______中兩個(gè)靜止________之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成______,與它們的距離的二次方成______,作用力的方向在它們的連線上。
(3)庫侖力的方向由相互作用的兩個(gè)帶電體決定,即同種電荷相互______,異種電荷相互______。
知識(shí)點(diǎn)4.靜電力作用下的平衡問題
涉及靜電場中的平衡問題,其解題思路與力學(xué)中的平衡問題一樣,只是在原來受力的基礎(chǔ)上多了靜電力,具體步驟如下:
知識(shí)點(diǎn)5.三個(gè)自由點(diǎn)電荷的平衡條件及規(guī)律
根據(jù)電荷的正負(fù)判斷庫侖力的方向,根據(jù)庫侖定律,求得庫侖力大小 根據(jù)力的合成法則,可知a電荷所受的庫侖力大小。
考向2.庫侖力作用下的平衡問題
要使三個(gè)點(diǎn)電荷均處于平衡狀態(tài),必須滿足“兩同夾異”“兩大夾小”“近小遠(yuǎn)大”的原則
整體法:對(duì)由斜面體和P、Q所構(gòu)成的整體,水平面對(duì)斜面體支持力等于總重力,水平面對(duì)斜面體沒有摩擦力,水平面對(duì)斜面體的支持力。
知識(shí)點(diǎn)1.電場強(qiáng)度的性質(zhì)
考點(diǎn)二 電場強(qiáng)度的理解和計(jì)算
知識(shí)點(diǎn)2.電場強(qiáng)度的三個(gè)計(jì)算公式
知識(shí)點(diǎn)3.求解特殊帶電體電場強(qiáng)度的計(jì)算方法
考向1 電場強(qiáng)度的計(jì)算
力與電荷的圖像中,斜率即為電場強(qiáng)度大小。
考向2.電場強(qiáng)度的疊加
根據(jù)點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度公式和電場強(qiáng)度疊加原理可得兩點(diǎn)電荷間的距離
知識(shí)點(diǎn)1.電場線的特征
考點(diǎn)三 電場線的理解和應(yīng)用
(1)電場線是______的,實(shí)際電場中________。
(2)電場線起始于____電荷(或無限遠(yuǎn)),終止于________(或負(fù)電荷)。靜電場的電場線________。
(3)電場線不______,也不______。
(4)電場線的__________反映電場的強(qiáng)弱。
(5)電場線不表示電荷在電場中運(yùn)動(dòng)的______。
知識(shí)點(diǎn)2.六種典型電場的電場線
知識(shí)點(diǎn)3.兩種等量點(diǎn)電荷電場線的比較
知識(shí)點(diǎn)4.電場線的應(yīng)用
知識(shí)點(diǎn)5.電場線與軌跡問題的判斷方法
(1)判斷電場強(qiáng)度的大?。弘妶鼍€密處電場強(qiáng)度大,電場線疏處電場強(qiáng)度小。
(2)判斷靜電力的方向:正電荷受力方向與電場線在該點(diǎn)切線方向相同,負(fù)電荷受力方向與電場線在該點(diǎn)切線方向相反。
(3)判斷電勢(shì)的高低與電勢(shì)降低得快慢:沿電場線方向電勢(shì)降低最快,且電場線密集處比稀疏處降低更快。
考向1.幾種常見電場的電場線分布
考向2.電場線的應(yīng)用
2.把頭發(fā)屑懸浮在蓖麻油里,加上電場,可以模擬出電場線的分布情況。如圖甲是模擬孤立點(diǎn)電荷和金屬板之間的電場照片,乙圖為簡化后的電場線分布情況,則( )
A.由圖甲可知,電場線是真實(shí)存在的B.圖甲中,沒有頭發(fā)屑的地方?jīng)]有電場C.圖乙中A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度D.在圖乙電場中由A點(diǎn)靜止釋放的質(zhì)子能沿著電場線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)
運(yùn)動(dòng)中的物體所受合力應(yīng)指向運(yùn)動(dòng)軌跡凹側(cè),結(jié)合電子受到的電場力及電子的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行分析即可。
考向3.電場線與軌跡的運(yùn)動(dòng)分析
3.(2023·全國甲卷)在一些電子顯示設(shè)備中,讓陰極發(fā)射的電子束通過適當(dāng)?shù)姆莿驈?qiáng)電場,可以使發(fā)散的電子束聚集。下列4幅圖中帶箭頭的實(shí)線表示電場線,如果用虛線表示電子可能的運(yùn)動(dòng)軌跡,其中正確的是( )
A.P點(diǎn)電場強(qiáng)度比Q點(diǎn)電場強(qiáng)度大B.P點(diǎn)電勢(shì)與Q點(diǎn)電勢(shì)相等C.若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍,P點(diǎn)電場強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉淼?倍D.若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍,P、Q兩點(diǎn)間電勢(shì)差不變
由等量異種點(diǎn)電荷的電場線分布特點(diǎn)知,P、Q兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等
由沿電場線方向電勢(shì)越來越低知,P點(diǎn)電勢(shì)高于Q點(diǎn)電勢(shì)
A.小球從A到C的過程中電勢(shì)能減少B.小球不可能沿圓環(huán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)C.可求出小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的加速度D.小球在D點(diǎn)受到圓環(huán)的作用力方向平行MN
根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場線特點(diǎn)可知,圓環(huán)所在平面為等勢(shì)面,勻強(qiáng)電場方向豎直向上,則小球從A到C的過程電勢(shì)增加,電勢(shì)能增加
小球在D點(diǎn)受到圓環(huán)指向圓心的力提供向心力,故小球在D點(diǎn)受到圓環(huán)的作用力方向不平行MN
F-q圖像斜率表示電場強(qiáng)度
A.靜電力做正功 B.靜電力做負(fù)功C.靜電力先做正功再做負(fù)功 D.靜電力先做負(fù)功再做正功
A.B. C. D.
B點(diǎn)C點(diǎn)的電荷在M的場強(qiáng)的合場強(qiáng)為因M點(diǎn)的合場強(qiáng)為零,因此帶電細(xì)桿在M點(diǎn)的場強(qiáng) ,由對(duì)稱性可知帶電細(xì)桿在A點(diǎn)的場強(qiáng)為 ,方向豎直向上,因此A點(diǎn)合場強(qiáng)為
A.兩繩中的張力大小一定相等B.P的質(zhì)量一定大于Q的質(zhì)量C.P的電荷量一定小于Q的電荷量D.P的電荷量一定大于Q的電荷量
A.一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和保持不變B.電場線與等勢(shì)面垂直,且由電勢(shì)低的等勢(shì)面指向電勢(shì)高的等勢(shì)面C.點(diǎn)電荷僅在電場力作用下從靜止釋放,該點(diǎn)電荷的電勢(shì)能將減小D.點(diǎn)電荷僅在電場力作用下從靜止釋放,將從高電勢(shì)的地方向低電勢(shì)的地方運(yùn)動(dòng)
根據(jù)電荷守恒定律可知一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)的電荷總量是不變的
根據(jù)電場線和等勢(shì)面的關(guān)系可知電場線與等勢(shì)面垂直,且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面
點(diǎn)電荷僅在電場力作用下從靜止釋放,電場力做正功,電勢(shì)能減小
正點(diǎn)電荷僅在電場力作用下從靜止釋放,將從高電勢(shì)的地方向低電勢(shì)的地方運(yùn)動(dòng),負(fù)電荷反之。
C.試探電荷 沿y軸運(yùn)動(dòng)過程中,若靜電力始終不做功,則它受到的靜電力始終為零
以點(diǎn)O為球心、以O(shè)C為半徑的球面為等勢(shì)面,由電場強(qiáng)度和等勢(shì)面的關(guān)系可知,AB兩點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向與半徑垂直,與x軸重合。由于無法判斷各個(gè)電荷的電性,故AB兩點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向無法判斷.取無窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn),由于正點(diǎn)電荷周圍的電勢(shì)為正值,若在0點(diǎn)放一正點(diǎn)電荷,則AB兩點(diǎn)的電勢(shì)一定升高.
試探電荷沿y軸運(yùn)動(dòng)過程中,根據(jù)電荷分布,若靜電力始終不做功,則經(jīng)過y軸且垂直于x軸的平面為等勢(shì)面,但靜電力不一定為零。根據(jù)以點(diǎn)O為球心、以O(shè)C為半徑的球面為等勢(shì)面,可知C點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向應(yīng)與y軸重合,再根據(jù)經(jīng)過y軸且垂直于x軸的平面為等勢(shì)面,可知C點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向應(yīng)與y軸垂直,同一點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向是唯一的,故點(diǎn)C的電場強(qiáng)度一定為零.

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