高考物理一輪總復(fù)習(xí)專題7電場(chǎng)第1講庫(kù)侖定律電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)線課件.ppt

1、第1講庫(kù)侖定律、電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線,【考綱解讀】1.理解電場(chǎng)強(qiáng)度的定義、意義及表示方法；2.熟練掌握各種電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布，并能利用它們分析解決問(wèn)題；3.會(huì)分析、計(jì)算在電場(chǎng)力作用下的電荷的平衡及運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,一、電荷和電荷守恒定律 1電荷 (1)元電荷：電荷量為e_的電荷叫作元電荷質(zhì)子和電子均帶元電荷的電荷量 (2)點(diǎn)電荷： _對(duì)研究問(wèn)題的影響可忽略不計(jì)的帶電體稱為點(diǎn)電荷,考點(diǎn)O講堂梳理自查,1.601019 C,形狀和大小,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_到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分_到另一部分；在轉(zhuǎn)移過(guò)程中，電荷的總量保持_ (2)起電方式：摩擦起電、

2、接觸起電、感應(yīng)起電 (3)帶電實(shí)質(zhì)：物體帶電的實(shí)質(zhì)是_,轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移,不變,電子得失,二、庫(kù)侖定律 1內(nèi)容：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_，與它們的_成反比，作用力的方向在它們的連線上 2公式：_，式中的k9.0109 Nm2/C2，叫作靜電力常量 3適用條件：_；真空中,正比,距離的二次方,點(diǎn)電荷,電場(chǎng)力F,電荷量q,正電荷,2點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式 (1)公式：設(shè)在場(chǎng)源點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)中，與Q相距r點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為E_. (2)適用條件：真空中的_形成的電場(chǎng) 3勻強(qiáng)電場(chǎng)：各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向都相同的電場(chǎng)，公式E_.,點(diǎn)電荷,四、電場(chǎng)線及其特點(diǎn) 1電場(chǎng)線：畫在電場(chǎng)中的一

3、條條有方向的曲線，曲線上每點(diǎn)的_方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向 2電場(chǎng)線的特點(diǎn) (1)電場(chǎng)線從_或無(wú)限遠(yuǎn)處出發(fā)并終止于_或無(wú)限遠(yuǎn)處 (2)電場(chǎng)線不相交 (3)電場(chǎng)線越密的地方場(chǎng)強(qiáng)越大,正電荷,負(fù)電荷,切線,1對(duì)電荷守恒的考查(多選)用一絕緣柄將一帶正電玻璃棒a接觸另一不帶電玻璃棒b，使之接觸起電，以下說(shuō)法正確的是() A在此接觸起電過(guò)程中，玻璃棒a上的正電荷向玻璃棒b上轉(zhuǎn)移 B在此接觸起電過(guò)程中，玻璃棒b上的電子向玻璃棒a上轉(zhuǎn)移 C在此接觸起電過(guò)程中，它們的電荷的代數(shù)和不變 D此接觸起電過(guò)程并不一定遵循電荷守恒定律 【答案】BC 【解析】帶正電玻璃棒a接觸另一不帶電玻璃棒b，玻璃棒b上的電子向玻璃

4、棒a上轉(zhuǎn)移，在此接觸起電過(guò)程中，它們的電荷的代數(shù)和不變，選項(xiàng)B，C正確,【答案】A,3對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的考查真空中A、B兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q的距離分別為r和3r，則A，B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小之比為() A31B13 C91D19 【答案】C,4對(duì)電場(chǎng)線的考查(多選)如圖是某靜電場(chǎng)的一部分電場(chǎng)線分布情況，下列說(shuō)法中正確的是() A這個(gè)電場(chǎng)可能是負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng) BA點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 CA、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向不相同 D負(fù)電荷在B點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力的方向沿B點(diǎn)切線向左下方 【答案】BC 【解析】點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線為直線，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電場(chǎng)線越密集，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，選項(xiàng)B正確；電場(chǎng)線切線方向即為電場(chǎng)的方向，

5、選項(xiàng)C正確；負(fù)電荷在B點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力方向沿B點(diǎn)切線向右上方，選項(xiàng)D錯(cuò)誤,1庫(kù)侖定律適用條件的三點(diǎn)理解 (1)對(duì)于兩個(gè)均勻帶電絕緣球體，可以將其視為電荷集中于球心的點(diǎn)電荷，r為兩球心之間的距離 (2)對(duì)于兩個(gè)帶電金屬球，要考慮金屬球表面電荷的重新分布 (3)當(dāng)r0時(shí)，帶電體不能看成點(diǎn)電荷，庫(kù)侖力不趨于無(wú)窮大,考點(diǎn)1庫(kù)侖定律的理解與平衡問(wèn)題,2解決庫(kù)侖力作用下平衡問(wèn)題的步驟 3三個(gè)自由點(diǎn)電荷的平衡問(wèn)題規(guī)律 “三點(diǎn)共線”三個(gè)點(diǎn)電荷分布在同一直線上； “兩同夾異”正負(fù)電荷相互間隔； “兩大夾小”中間電荷的電荷量最小； “近小遠(yuǎn)大”中間電荷靠近電荷量較小的電荷,例1(多選)如圖所示，水平地面上固定一個(gè)

6、光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為.一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個(gè)帶電小球A，細(xì)線與斜面平行小球A的質(zhì)量為m，電量為q.小球A的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球B，兩球心的高度相同、間距為d.靜電力常量為k，重力加速度為g，兩帶電小球可視為點(diǎn)電荷小球A靜止在斜面上，則(),庫(kù)侖力具有力的共性，可以和其他力一起使帶電體平衡狀態(tài)，構(gòu)成力電綜合問(wèn)題求解思路與力學(xué)平衡基本相同，先確定研究對(duì)象分析受力情況，若受到三個(gè)以上的多力平衡問(wèn)題，對(duì)力的處理一般用正交分解法，而受三力作用的平衡問(wèn)題，還可以用平行四邊形或三角形法,1幾種典型的電場(chǎng)線,考點(diǎn)2電場(chǎng)線,2電場(chǎng)線的應(yīng)用,例2(多選)如圖

7、甲所示，Q1，Q2是兩個(gè)固定的點(diǎn)電荷，一帶正電的試探電荷僅在電場(chǎng)力作用下以初速度v0沿兩點(diǎn)電荷連線的中垂線從a點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，其vt圖象如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是(),A兩點(diǎn)電荷一定都帶負(fù)電，但電荷量不一定相等 B兩點(diǎn)電荷一定都帶負(fù)電，且電荷量一定相等 C試探電荷一直向上運(yùn)動(dòng)，直至運(yùn)動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)處 Dt2時(shí)刻試探電荷的電勢(shì)能最大，但加速度不為零 思路剖析：由vt圖象可知t2時(shí)間內(nèi)試探電荷速度的大小和方向如何變化？說(shuō)明受到的合力在方向上是怎樣的？t2時(shí)刻速度減小到零，然后試探電荷怎樣運(yùn)動(dòng)？ 【答案】BD,【解析】由于僅在電場(chǎng)力的作用下沿著兩電荷連線的中垂線向上做減速運(yùn)動(dòng)，因此受力一定豎直向下，因此兩

8、點(diǎn)電荷一定都帶負(fù)電，且電荷量一定相等，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；t2時(shí)刻速度減小到零然后反向向下運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在t2時(shí)刻克服電場(chǎng)力做功最多，因此電勢(shì)能最大，此時(shí)圖象的斜率不為零，即加速度不為零，選項(xiàng)D正確,練2(多選)下圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的電場(chǎng)線，虛線是某一帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a，b是軌跡上的兩點(diǎn)若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受電場(chǎng)力的作用，根據(jù)此圖可判斷出() A帶電粒子所帶電荷的符號(hào) B場(chǎng)強(qiáng)的方向 C帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向 D帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度何處較大,【答案】CD 【解析】由軌跡的彎曲情況，可知電場(chǎng)力應(yīng)沿電場(chǎng)線向左，但因不知電場(chǎng)線的方向，故帶電粒子所帶電荷

9、的符號(hào)不能確定由電場(chǎng)線的疏密程度知a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，帶電粒子在a點(diǎn)所受電場(chǎng)力較大，從而在a點(diǎn)時(shí)加速度較大，綜上所述選項(xiàng)C、D正確,電場(chǎng)線不是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡在電場(chǎng)線為曲線的電場(chǎng)中，沿電場(chǎng)線各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向不同，電荷受力方向?qū)㈦S場(chǎng)強(qiáng)方向的改變而改變，速度方向也會(huì)改變，但速度方向不可能始終與電荷所受的電場(chǎng)力同向，因而，電荷不能沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)在電場(chǎng)線為直線的電場(chǎng)中，如果電荷的初速度方向與電場(chǎng)線不在一條直線上，電荷將做曲線運(yùn)動(dòng)只有在電場(chǎng)線是直線時(shí)，且電荷的初速度為零或電荷運(yùn)動(dòng)速度與電場(chǎng)線平行，電荷運(yùn)動(dòng)軌跡與電場(chǎng)線才重合這只是一種特殊的情況,1帶電體在電場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng)的兩種情景 (1)做直線運(yùn)動(dòng)垂直直線方向

10、的合力一定為零，而沿直線方向合力可能為零，也可能不為零 (2)做曲線運(yùn)動(dòng)有拋體運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)三種情況，對(duì)于一般曲線運(yùn)動(dòng)往往采用能量的知識(shí)求解,考點(diǎn)3帶電體的力電綜合應(yīng)用,2解決力、電綜合問(wèn)題的一般思路,例3如圖所示，質(zhì)量為m，帶電荷量為q的微粒在O點(diǎn)以初速度v0與水平方向成角射出，微粒在運(yùn)動(dòng)中受阻力大小恒定為Ff. (1)如果在某方向上加上一定大小的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，能保證微粒仍沿v0方向做直線運(yùn)動(dòng)，試求所加勻強(qiáng)電場(chǎng)的最小值. (2)若加上大小一定、方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，仍能保證微粒沿v0方向做直線運(yùn)動(dòng)，并經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后又返回O點(diǎn)，求微粒回到O點(diǎn)時(shí)的速率,審題突破：(1)微粒做直線運(yùn)

11、動(dòng)的條件是什么？(2)微粒沿速度方向的合力是否為零？垂直速度方向的合力是否為零？(3)微粒往返運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度是否相同？為什么？,練3(多選)如圖所示，在豎直平面內(nèi)，帶等量同種電荷的小球A、B，帶電荷量為q(q0)，質(zhì)量都為m，小球可當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)處理現(xiàn)固定B球，在B球正上方足夠高的地方由靜止釋放A球，則從釋放A球開(kāi)始到A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中() A小球A的動(dòng)能不斷增大 B小球A的加速度不斷減小 C小球A的機(jī)械能不斷減小 D小球A的電勢(shì)能不斷增大 【答案】CD,練4(2017屆江淮十校聯(lián)考)如圖所示，一帶正電的長(zhǎng)細(xì)直棒水平放置，帶電細(xì)直棒在其周圍產(chǎn)生方向向外輻射狀的電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小與直棒的距離

12、成反比在直棒上方有一長(zhǎng)為a的絕緣細(xì)線連接了兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A，BA，B所帶電荷量分別為q和4q，A球距直棒的距離為a，兩個(gè)球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)不計(jì)兩小球之間的靜電力作用，剪斷細(xì)線，若A球下落的最大速度為vm，求A球下落到速度最大過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)A球做的功,1基本公式計(jì)算,微課堂電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算,2電場(chǎng)的疊加 (1)電場(chǎng)疊加：多個(gè)電荷在空間某處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為各電荷單獨(dú)在該處所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和 (2)運(yùn)算法則：平行四邊形定則或三角形定則 3特殊求解方法 (1)補(bǔ)償法：將有“缺陷”的模型當(dāng)成完整的來(lái)計(jì)算，然后減去“缺陷”部分產(chǎn)生的結(jié)果 (2)極值法：列出方程后，依據(jù)求極值的知識(shí)求解 (3)對(duì)

13、稱法：是利用帶電體(如球體、薄板等)產(chǎn)生的電場(chǎng)具有對(duì)稱性的特點(diǎn)來(lái)求電場(chǎng)強(qiáng)度的方法,例4(多選)如圖所示，a、b是兩個(gè)點(diǎn)電荷，它們的電荷量分別為Q1，Q2，MN是ab連線的中垂線，P是中垂線上的一點(diǎn)下列哪種情況能使P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向指向MN的左側(cè)() AQ1，Q2都是正電荷，且Q1|Q2| CQ1是負(fù)電荷，Q2是正電荷，且|Q1|Q2|,思路剖析：電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，它的疊加遵循平行四邊形定則，結(jié)合選項(xiàng)由點(diǎn)電荷電場(chǎng)的特點(diǎn)及平行四邊形定則作圖進(jìn)行判斷(注意：無(wú)需水平指向左側(cè)) 【答案】ACD,【答案】B,電場(chǎng)強(qiáng)度疊加問(wèn)題的求解思路 電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，疊加時(shí)應(yīng)遵從平行四邊形定則，分析電場(chǎng)的疊加問(wèn)題的一般步驟

14、是： 1確定分析計(jì)算的空間位置； 2分析該處有幾個(gè)分電場(chǎng)，先計(jì)算出各個(gè)分電場(chǎng)在該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向； 3依次利用平行四邊形定則求出矢量和,熱點(diǎn)題組一庫(kù)侖定律的理解 1(2017屆杭州名校模擬)有兩個(gè)完全相同的小球A，B，質(zhì)量均為m，帶等量異種電荷，其中A帶電荷量為q，B帶電荷量為q.現(xiàn)用兩長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，不可伸長(zhǎng)的細(xì)線懸掛在天花板的O點(diǎn)上，兩球之間夾著一根絕緣輕質(zhì)彈簧在小球所掛的空間加上一個(gè)方向水平向右、大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)如圖所示，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，彈簧位于水平方向，兩根細(xì)線之間的夾角60，則彈簧的彈力為(靜電力常量為k，重力加速度為g)(),模擬精選 組合專練,A圖甲中A、B兩個(gè)小球一定

15、帶異種電荷 B圖甲中三個(gè)小球一定帶等量電荷 C圖乙中三個(gè)小球一定帶同種電荷 D圖乙中三個(gè)小球帶電荷量的大小為QDQFQE 【答案】AC 【解析】由于圓環(huán)光滑，因此圓環(huán)對(duì)小球的彈力一定沿半徑方向指向圓心或背離圓心，因而每個(gè)小球受其他兩個(gè)小球的庫(kù)侖力的合力必須沿半徑方向背離圓心或指向圓心,(1)求k的值； (2)若撤去外力F，求在撤去外力瞬時(shí)A，B小球的加速度和A，B小球間絕緣細(xì)線的拉力,熱點(diǎn)題組三電場(chǎng)線 4(多選)(2017屆開(kāi)封檢測(cè))如圖所示，實(shí)線表示勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一組電場(chǎng)線，一帶電粒子(不計(jì)重力)經(jīng)過(guò)電場(chǎng)區(qū)域后的軌跡如圖中虛線所示，a，b是軌跡上的兩點(diǎn)，關(guān)于粒子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法中可能的是() A該粒子帶正電荷，運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橛蒩至b B該粒子帶負(fù)電荷，運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橛蒩至b C該粒子帶正電荷，運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橛蒪至a D該粒子帶負(fù)電荷，運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橛蒪至a 【答案】BD,5(多選)(2017屆濟(jì)寧質(zhì)檢)某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，下列說(shuō)法正確的是() Ac點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度 Ba點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)