電場力的性質(zhì)的描述

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1、1物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)、電荷守恒() 2靜電現(xiàn)象的解釋() 3點(diǎn)電荷() 4庫侖定律() 5靜電場() 6電場強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的電場() 7電場線(),8電勢能、電勢() 9電勢差() 10勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系() 11常見電容器() 12電容器的電壓、電荷量和電容的關(guān)系() 13帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)() 14示波管(),本章考查的熱點(diǎn)有電場的基本概念的理解、電場力做功與電勢能的變化、帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)以及電容器等單獨(dú)考查常以選擇題的形式出現(xiàn)，難度中等，也有將本章知識(shí)與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系相結(jié)合進(jìn)行綜合考查,復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)重視對有關(guān)電場的基本概念的理解，注重知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，如帶電粒子在電

2、場中的加速、偏轉(zhuǎn)以及電容器的有關(guān)知識(shí)在生產(chǎn)和實(shí)際中的應(yīng)用同時(shí)掌握處理較復(fù)雜問題的方法，如類比、等效、建立模型等基本方法,一、電荷和電荷守恒定律 1電荷 (1)元電荷：最小的電荷量，其值為e C 任何帶電體的帶電荷量皆為元電荷的 (2)點(diǎn)電荷：帶一定的電荷量，忽略其 的 一種理想化模型,1.61019,整數(shù)倍,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 ，或者從物體的一部分 ；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量 (2)起電方式： 、 、 (3)帶電實(shí)質(zhì)：物體帶電的實(shí)質(zhì)是 ,轉(zhuǎn)移

3、到另一個(gè)物體,轉(zhuǎn)移到,另一部分,保持不變,摩擦起電,接觸起電,感應(yīng)起電,電荷的轉(zhuǎn)移,特別提醒 (1)帶電體能否看做點(diǎn)電荷不是看帶電體的大小，而是看 其大小和形狀對研究問題的影響程度 (2)完全相同的帶電小球相接觸時(shí)，同種電荷電量平均分 配，異種電荷先中和后平分,9.0109,2適用條件： 中的 ,真空,點(diǎn)電荷,三、電場、電場強(qiáng)度和電場線 1電場的基本性質(zhì)：對放入其中的 有力的作用,電荷,N/C,(2)意義：描述電場 和 的物理量 (3)方向：規(guī)定 電荷在電場中所受電場力的方向?yàn)殡?場強(qiáng)度的方向，是矢量,強(qiáng)弱,方向,正,3電場線 (1)電場線的特點(diǎn) 電場線是為了形象地描述電場而

4、 、實(shí)際不存在的理想化模型 電場線始于 (或無窮遠(yuǎn))，終于負(fù)電荷或 ，是不閉合曲線 任意兩條 都不相交,假想的,正電荷,無窮遠(yuǎn),電場線,電場線的疏密表示電場的 ，某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場強(qiáng)方向它不表示電荷在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡 勻強(qiáng)電場中的電場線是等間距的平行線,強(qiáng)弱,(2)幾種典型電場的電場線 孤立的正電荷、孤立的負(fù)電荷、等量異種電荷、等量同種電荷、正點(diǎn)電荷與大金屬板間、帶等量異種電荷的平行金屬板間的電場線分別如圖611甲、乙、丙、丁、戊、己所示,圖611,1.如圖612甲所示，AB是一個(gè)點(diǎn)電荷形成電場的一條電 場線，圖乙則是電場線上P、Q處的試探電荷所受電場力的大小與其電

5、荷量間的函數(shù)關(guān)系圖象，下列說法可能的是 (),場源電荷是正電荷，位于A點(diǎn) 場源電荷是正電荷，位于B點(diǎn) 場源電荷是負(fù)電荷，位于A點(diǎn) 場源電荷是負(fù)電荷，位于B點(diǎn) A B C D,解析：由FEq和圖乙可知，EPEQ，故場源電荷在A點(diǎn)，由于無法知道場強(qiáng)方向，故無法確定點(diǎn)電荷的電性，故A對,答案：A,2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帶電體的電荷量可以為任意值 C當(dāng)兩個(gè)電荷間的距離r0時(shí)，其庫侖力F D當(dāng)兩個(gè)帶電體的形狀對它們間相互作用的影響可忽 略時(shí)，這兩個(gè)帶電體就可看成點(diǎn)電荷,解析：元電荷是物體所帶的最小電荷，大小等于電子或質(zhì)子的電量物體

6、所帶的電荷量為元電荷的整數(shù)倍，故A、B錯(cuò)誤；當(dāng)r0時(shí)，帶電體不能再看做點(diǎn)電荷，庫侖定律不再適用，C錯(cuò)誤；根據(jù)帶電體視為點(diǎn)電荷的條件可知，D正確,答案：D,3在電場中有一點(diǎn)P，下列說法中正確的是 () A若放在P點(diǎn)的電荷帶的電荷量加倍，則P點(diǎn)的場強(qiáng) 加倍 B若P點(diǎn)沒有檢驗(yàn)電荷，則P點(diǎn)的場強(qiáng)為零 CP點(diǎn)的場強(qiáng)越小，則同一電荷在P點(diǎn)受到的電場力 越小 DP點(diǎn)的場強(qiáng)方向?yàn)榉旁谠擖c(diǎn)的電荷的受力方向,答案：C,4A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷在真空中所產(chǎn)生 電場的電場線(方向未標(biāo)出)如圖 613所示圖中C點(diǎn)為兩點(diǎn)電 荷連線的中點(diǎn)，MN為兩點(diǎn)電荷連 線的中垂線，D為中垂線上的一點(diǎn)， 電場線的分布關(guān)于MN左右對稱 則下

7、列說法中正確的是 (),A這兩個(gè)點(diǎn)電荷一定是等量異種電荷 B這兩個(gè)點(diǎn)電荷一定是等量同種電荷 CEC ED DEC0,答案：A,解析:根據(jù)圖中電場線的分布特點(diǎn)可知該電場一定是等量異種電荷形成的電場，故A正確，B錯(cuò)誤；由該電場的特點(diǎn)可知從C到D，E應(yīng)逐漸減小，即ECED，故C、D錯(cuò)誤,5一帶負(fù)電絕緣金屬小球被放在潮濕的空氣中，經(jīng)過一段 時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)該小球上帶有的負(fù)電荷幾乎不存在了這說明 () A小球上原有的負(fù)電荷逐漸消失了 B在此現(xiàn)象中，電荷不守恒 C小球上負(fù)電荷減少的主要原因是潮濕的空氣將正電 荷引來了 D該現(xiàn)象是由于電子的轉(zhuǎn)移引起的，仍然遵循電荷守 恒定律,答案：D,解析:帶負(fù)電的金屬

8、小球在潮濕的空氣中，經(jīng)過一段時(shí)間后，小球上的負(fù)電荷(電子)被潮濕的空氣導(dǎo)走了，但電荷轉(zhuǎn)移的過程中，電荷守恒，故D正確,6在真空中O點(diǎn)放一個(gè)點(diǎn)電荷Q1.0109 C，直線 MN通過O點(diǎn)，O、M的距離r30 cm，M點(diǎn)放一個(gè)點(diǎn) 電荷q1.01010 C，如圖614所示，求：,(1)求q在M點(diǎn)受到的作用力； (2)M點(diǎn)的場強(qiáng)； (3)拿走q后M點(diǎn)的場強(qiáng)； (4)M、N兩點(diǎn)的場強(qiáng)哪點(diǎn)大？,答案：(1)1.0108 N，沿MO方向指向O (2)100 N/C，沿OM方向(3)100 N/C，沿OM方向 (4)M點(diǎn)大,典例啟迪 例1如圖615所示，兩等量異號(hào) 的點(diǎn)電荷相距為2a.M與兩點(diǎn)電荷共線， N位于

9、兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上，兩點(diǎn) 電荷連線中點(diǎn)到M和N的距離都為L， 且La.略去(a/L)n(n2)項(xiàng)的貢獻(xiàn)，則兩 點(diǎn)電荷的合電場在M和N點(diǎn)的強(qiáng)度(),A大小之比為2，方向相同 B大小之比為1，方向相反 C大小均與a成正比，方向相反 D大小均與L的平方成反比，方向相互垂直,思路點(diǎn)撥 M點(diǎn)和N點(diǎn)的場強(qiáng)均為q和q兩點(diǎn)電荷形成的合場強(qiáng)，利用矢量運(yùn)算法則求出合場強(qiáng)后，再利用La求出場強(qiáng)的近似值,答案C,歸納領(lǐng)悟 (1)對場強(qiáng)的三個(gè)表達(dá)式的正確理解,(2)電場的疊加原理 多個(gè)電荷在電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和，這種關(guān)系叫電場強(qiáng)度的疊加，電場強(qiáng)度的疊加遵循平行四邊形定則,

10、題組突破 1如圖616所示，AC、BD為圓的 兩條互相垂直的直徑，圓心為O， 將等電荷量的正、負(fù)點(diǎn)電荷放在圓 周上，它們的位置關(guān)于AC對稱要 使圓心O處的電場強(qiáng)度為零，可在 圓周上再放置一個(gè)適當(dāng)電荷量的正 點(diǎn)電荷Q，則該點(diǎn)電荷Q應(yīng)放在 () AA點(diǎn)BB點(diǎn) CC點(diǎn) DD點(diǎn),解析：由電場的疊加原理可知q、q在O點(diǎn)的合場強(qiáng)方向應(yīng)沿OD方向，要使O點(diǎn)的合場強(qiáng)為零，放上的點(diǎn)電荷Q在O點(diǎn)的場強(qiáng)方向應(yīng)與q、q在O點(diǎn)的合場強(qiáng)方向相反，所以應(yīng)放在D點(diǎn)，故選D項(xiàng),答案：D,2如圖617所示，中子內(nèi)有一 個(gè)電荷量為2e/3的上夸克和兩 個(gè)電荷量為e/3的下夸克，3個(gè) 夸克都分布在半徑為r的同一圓 周上，

11、則3個(gè)夸克在其圓心處產(chǎn) 生的電場強(qiáng)度大小為 (),答案：A,典啟迪例 例2 (2011舟山模擬)如圖618 所示，圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的 由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某帶 電粒子通過該電場區(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)過程中只受到電場力作用，根據(jù)此圖不能作出的正確判斷是 (),A帶電粒子所帶電荷的正、負(fù) B帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向 C帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度何處較大 D帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處較大,思路點(diǎn)撥解答本題應(yīng)注意以下三個(gè)方面： (1)粒子軌跡與受力的關(guān)系 (2)電場分布與場強(qiáng)大小的關(guān)系 (3)電場力做功與速度變化的關(guān)系,解析由電場線的

12、疏密可知，a點(diǎn)的場強(qiáng)大，帶電粒子在a點(diǎn)的加速度大，故C正確；畫出初速度方向結(jié)合運(yùn)動(dòng)軌跡的偏轉(zhuǎn)方向，可判斷帶電粒子所受電場力的方向，但由于電場的方向未知，所以不能判斷帶電粒子的電性，故A錯(cuò)，B對；利用初速度的方向和電場力方向的關(guān)系，可判斷電場力對帶電粒子由a到b做負(fù)功，動(dòng)能減小，因此vavb，選項(xiàng)D正確,答案 A,歸納領(lǐng)悟 (1)根據(jù)粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡可以判斷粒子在電場中 的受力方向，進(jìn)而判斷粒子的電性或電場的方向及電場力做功情況 (2)熟練掌握幾種典型電場線的分布規(guī)律，特別是兩個(gè)同 種點(diǎn)電荷與兩個(gè)異種點(diǎn)電荷的電場線的分布，要注意兩電荷連線和中垂線上電場線的分布規(guī)律的類比,題組突破 3靜電除

13、塵器是目前普遍采用的一 種高效除塵器其除塵器模型的 收塵板是很長的條形金屬板，圖 中直線ab為該收塵板的橫截面 工作時(shí)收塵板帶正電，其左側(cè)的 電場線分布如圖619所示； 粉塵帶負(fù)電，在電場力作用下向收塵板運(yùn)動(dòng)，最后落在收塵板上若用粗黑曲線表示原來靜止于P點(diǎn)的帶電粉塵顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，下列4幅圖中可能正確的是 (忽略重力和空氣阻力) (),解析：因?yàn)殡妶鲋懈鼽c(diǎn)的場強(qiáng)方向?yàn)殡妶鼍€的切線方向，所以條形金屬板所產(chǎn)生的電場為非勻強(qiáng)電場，即帶電粒子在電場中所受的電場力方向與大小都將發(fā)生變化，故帶電粒子在電場中不可能沿電場線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；因?yàn)閹щ娏Ｗ釉陔妶鲋袑⒆銮€運(yùn)動(dòng)，由曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：所受的合外力要

14、指向圓弧內(nèi)側(cè)可知，帶負(fù)電的粉塵顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡可為A圖，A正確,答案：A,4(2010廣東高考改編)如圖6111是某一 點(diǎn)電荷的電場線分布圖，下列表述正 確的是 () Aa點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢 B該點(diǎn)電荷帶負(fù)電 Ca點(diǎn)和b點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向相同 Da點(diǎn)的電場強(qiáng)度等于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度,解析：沿著電場線電勢降低，a點(diǎn)電勢比b點(diǎn)電勢低，A項(xiàng)錯(cuò)；由電場線方向知該點(diǎn)電荷帶負(fù)電，B項(xiàng)正確；a點(diǎn)和b點(diǎn)不在同一條電場線上，電場強(qiáng)度方向不同，C錯(cuò)誤；a點(diǎn)靠近場源電荷，a點(diǎn)場強(qiáng)大于b點(diǎn)場強(qiáng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤,答案：B,典例啟迪 例3如圖6112所示，互相絕緣且緊靠在一起的A、B兩物塊，A的質(zhì)量為m0.04

15、kg，帶電荷量為q5.0105 C，B的質(zhì)量為M0.06 kg，不帶電兩物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.6，以相同的初速度v04 m/s在水平面上滑動(dòng)，空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E1.6104 N/C.設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中物塊所帶的電荷量沒有變化(g10 m/s2)求：,(1)A、B的加速度及其相互作用力的大?。?(2)經(jīng)過t2 s電場力對物塊A所做的功W和A增加的機(jī)械能E.,思路點(diǎn)撥電場力對物塊A做的功與其他力的存在無關(guān)，可用恒力做功的公式WFlcos直接求解；物塊A在水平面上運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能的增加量即為機(jī)械能的增加量,答案(1)2 m/s0.48 N(2)9.6 J0.96 J,歸納領(lǐng)悟

16、 力電綜合問題的解答思路,題組突破 5如圖6113所示，在豎直放 置的光滑半圓形絕緣細(xì)管的圓 心O處放一點(diǎn)電荷現(xiàn)將質(zhì)量 為m、電荷量為q的小球從半圓 形管的水平直徑端點(diǎn)A靜止釋放， 小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí)，對管壁恰好無壓力若 小球所帶電荷量很小，不影響O點(diǎn)處的點(diǎn)電荷的電場，則置于圓心處的點(diǎn)電荷在B點(diǎn)處的電場強(qiáng)度的大小為 (),答案： C,6(2011池州聯(lián)考)如圖6114所示，一 個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為q的物體處于 場強(qiáng)按Ekt規(guī)律(k為大于零的常數(shù)，取 水平向左為正方向)變化的勻強(qiáng)電場中， 物體與絕緣豎直墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，當(dāng)t0時(shí)，物體由靜止釋放若最 大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且電場空 間和墻面均足夠大，下列說法正確的是 (),答案：C,如圖6115所示，真空中A、 B兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量分別為Q和 q，放在光滑絕緣水平面上，A、B 之間用絕緣的輕彈簧連接當(dāng)系統(tǒng)平 衡時(shí)，彈簧的伸長量為x0.若彈簧發(fā)生的均是彈性形變， 則 (),A保持Q不變，將q變?yōu)?q，平衡時(shí)彈簧的伸長量等于 2x0 B保持q不變，將Q變?yōu)?Q，平衡時(shí)彈簧的伸長量小于 2x0 C保持Q不變，將q變?yōu)閝，平衡時(shí)彈簧的縮短量等于 x0 D保持q不變，將Q變?yōu)镼，平衡時(shí)彈簧的縮短量小 于x0,自主嘗試(試一試，能否做到正確解答),答案B,點(diǎn)擊下圖進(jìn)入“創(chuàng)新演練大沖關(guān)”,