2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 電荷守恒定律 庫侖定律學(xué)案

2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 電荷守恒定律 庫侖定律學(xué)案 考綱解讀 1. 了解摩擦起電和感應(yīng)起電;知道元電荷的概念;理解電荷守恒定律. 2. 理解庫侖定律;知道靜電力常量;會用庫侖定律進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算. 3. 了解點(diǎn)電荷的概念. 要點(diǎn)導(dǎo)學(xué) 一、點(diǎn)電荷、電荷守恒定律 (一)、知 識 梳 理 1、元電荷、點(diǎn)電荷 (1)元電荷：e＝1.6×10－19 C，所有帶電體的電荷量都是元電荷的 ，其中質(zhì)子、正電子的電荷量與元電荷相同。 (2)點(diǎn)電荷：當(dāng)帶電體本身的大小和形狀對研究的問題影響很小時(shí)，可以將帶電體視為點(diǎn)電荷。 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(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)移過程中，電荷的總量保持 。 (2)起電方式： 、 、感應(yīng)起電。 (3)感應(yīng)起電：感應(yīng)起電的原因是電荷間的相互作用，或者說是電場對電荷的作用。 ①同種電荷相互 ，異種電荷相互 。 ②當(dāng)有外加電場時(shí)，電荷向?qū)w兩端移動，出現(xiàn)感應(yīng)電荷，當(dāng)無外加電場時(shí)，導(dǎo)體兩端的電荷發(fā)生中和。 (4) 帶電實(shí)質(zhì)：物體帶電的實(shí)質(zhì)是 。 （二）、典例分析 例1、(單選)關(guān)于點(diǎn)電荷,下列說法中正確的是(　　) A. 只有體積很小的帶電體才可以看做點(diǎn)電荷 B. 只有球形帶電體才可以看做點(diǎn)電荷 C. 帶電體能否被看做點(diǎn)電荷既不取決于帶電體的大小,也不取決于帶電體的形狀 D. 一切帶電體都可以看做點(diǎn)電荷 例2、(多選)關(guān)于元電荷的下列說法中正確的是 (　　) A．元電荷實(shí)質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身 B．所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍 C．元電荷的值通常取e＝1.60×10－19 C D．電荷量e的數(shù)值最早是由美國科學(xué)家密立根通過實(shí)驗(yàn)測得的　 例3、下列說法中正確的是(　　) A．靜電感應(yīng)中使原來不帶電的物體帶了電，說明它創(chuàng)造了電荷 B．摩擦起電時(shí)，一個(gè)物體創(chuàng)造了多余的電荷 C．摩擦起電和感應(yīng)起電都是使電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移 D．一個(gè)帶電體接觸一個(gè)不帶電的物體，兩個(gè)物體能帶上異種電荷 例4、(多選)原來甲、乙、丙三物體都不帶電,今使甲、乙兩物體相互摩擦后,乙物體再與丙物體接觸,最后得知甲物體帶正電,電荷量為1.6×10-15 C,丙物體所帶電荷量為8×10-16 C.關(guān)于最后乙、丙兩物體的帶電情況,下列說法中正確的是(　　) A. 乙物體一定帶有8×10-16 C的負(fù)電荷量 B. 乙物體可能帶有2.4×10-15 C的負(fù)電荷量 C. 丙物體一定帶有正電荷 D. 丙物體一定帶有負(fù)電荷 二、庫侖定律應(yīng)用 1．內(nèi)容： 中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的 成正比，與它們的 成反比。作用力的方向在它們的連線上。 2．表達(dá)式：F＝ ，式中k＝ N·m2/C2，叫靜電力常量。 3．適用條件： 中的 。 (一)、對定律的基本理解 例1、真空中有甲、乙兩個(gè)點(diǎn)電荷，相距為r，它們間的靜電力為F。若甲的電量變?yōu)樵瓉淼?倍，乙的電量變?yōu)樵瓉淼?/3，距離變?yōu)?r，則它們之間的靜電力變?yōu)? A. 3F/8    B.F/6    C.8F/3    D.2F/3 練1、兩個(gè)分別帶有電荷量-Q和+3Q的相同金屬小球（均可視為點(diǎn)電荷），固定在相距為的兩處，它們間庫侖力的大小為F。兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)閞/2，則兩球間庫侖力的大小為（ ） A．F/12 B．3F/4 C．4F/3 D．12F 練2、A、B、C三點(diǎn)在同一直線上，AB∶BC＝1∶2，B點(diǎn)位于A、C之間，在B處固定一電荷量為Q的點(diǎn)電荷。當(dāng)在A處放一電荷量為＋q的點(diǎn)電荷時(shí)，它所受到的電場力為F；移去A處電荷，在C處放一電荷量為－2q的點(diǎn)電荷，其所受電場力為 (　　) A. B. C．－F D．F 練3、(單選)如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量均為m的完全相同的金屬球殼a與b,其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻,將它們固定于絕緣支座上,兩球心間的距離L為球半徑的3倍.若使它們帶上等量異種電荷,使其電荷量的絕對值均為Q,那么a、b兩球之間的萬有引力F引、靜電力F電分別為(　　) A. F引=G,F電=k B. F引≠G,F電≠k C. F引≠G,F電=k D. F引=G,F電≠k （二）、庫侖力作用下的平衡問題 例1、　如圖所示,在真空中有兩個(gè)固定的點(diǎn)電荷A、B相距為l,電荷量分別為+4Q 和-Q. (1) 將另一個(gè)點(diǎn)電荷C放在哪個(gè)位置,可以使它在靜電力作用下保持靜止? (2) 若在A、B兩處的點(diǎn)電荷都不固定,現(xiàn)在要求這三個(gè)點(diǎn)電荷都能保持靜止,那么引入的這個(gè)點(diǎn)電荷應(yīng)是正電荷還是負(fù)電荷?電荷量是多大? 例2、如圖所示,兩個(gè)帶電小球A、B的質(zhì)量分別為m1、m2,帶電荷量分別為q1、q2.靜止時(shí)兩懸線與豎直方向的夾角分別為θ1、θ2,且恰好處于同一水平面上,則(　　) A. 若q1=q2,則θ1=θ2 B. 若q1<q2,則θ1>θ2 C. 若m1=m2,則θ1=θ2 D. 若m1<m2,則θ1>θ2 （三）、與力學(xué)綜合的問題 例1、如圖，在光滑水平面上有A，B兩帶電小球，A質(zhì)量m1，帶正電q1，B質(zhì)量m2，帶負(fù)電量q2，用一水平力拉A，使AB保持L的距離一起向前運(yùn)動，拉力F為多大？（小球的半徑r《L） A B 練1、 如圖所示,質(zhì)量均為m的三個(gè)帶電小球A、B、C放置在光滑的絕緣水平面上,彼此相隔的距離為L(L比球半徑r大得多).B球帶電荷量為QB=-3q,A球帶電荷量為QA=+6q,若在C上加一個(gè)水平向右的恒力F,要使A、B、C三球始終保持L的間距運(yùn)動.求: (1) F的大小為多少? (2) C球所帶電荷量為多少?帶何種電荷? （四）、微元對稱法和等效法的應(yīng)用 例1、一半徑為R的絕緣球殼上均勻帶有+Q的電荷,另一電荷量為+q的點(diǎn)電荷放在球心O上,由于對稱性,點(diǎn)電荷受力為零.現(xiàn)在球殼上挖去半徑為r(rR)的一個(gè)小圓孔,則此時(shí)置于球心的點(diǎn)電荷+q所受的靜電力大小為　　　　(已知靜電力常量為k),方向　 .