1、 高三物理一轮复习1BEST选修 3-1 静电场第 1 讲 静电场力的性质知识点总结一 库仑定律的理解与应用1库仑定律适用条件的三点理解(1)对于两个均匀带电绝缘球体，可以将其视为电荷集中于球心的点电荷，r 为两球心之间的距离。(2)对于两个带电金属球，要考虑金属球表面电荷的重新分布。(3)库仑力在 r 1015 10 9 m 的范围内均有效，但不能根据公式错误地推论：当 r0时，F 。其实，在这样的条件下，两个带电体已经不能再看成点电荷了。2应用库仑定律的四条提醒(1)在用库仑定律公式进行计算时，无论是正电荷还是负电荷，均代入电量的绝对值计算库仑力的大小。(2)作用力的方向判断根据：同性相斥
2、，异性相吸，作用力的方向沿两电荷连线方向。(3)两个点电荷间相互作用的库仑力满足牛顿第三定律，大小相等、方向相反。(4)库仑力存在极大值，由公式 Fk 可以看出，在两带电体的间距及电量之和一q1q2r2高三物理一轮复习2BEST定的条件下，当 q1q 2时，F 最大。3解决库仑力作用下平衡问题的方法步骤库仑力作用下平衡问题的分析方法与纯力学平衡问题的分析方法是相同的，只是在原来受力的基础上多了电场力。具体步骤如下：4 “三个自由点电荷平衡”的问题(1)平衡的条件：每个点电荷受到另外两个点电荷的合力为零或每个点电荷处于另外两个点电荷产生的合电场强度为零的位置。(2)（3） rQrBCBAACkk
3、222Q二电场强度1电场强度三个表达式的比较EFqEkQr2EUd公式意义电场强度定义式真空中点电荷电场强度的决定式匀强电场中 E 与 U的关系式适用条件一切电场真空点电荷匀强电场决定因素由电场本身决定，与 q 无关由场源电荷 Q 和场源电荷到该点的距离 r 共同决定由电场本身决定，d为沿电场方向的距离相同点矢量，遵守平行四边形定则单位：1N/C1 V/m2电场强度的叠加(1)叠加原理：多个电荷在空间某处产生的电场为各电荷在该处所产生的电场强度的矢量和。(2)运算法则：平行四边形定则。高三物理一轮复习3BEST3计算电场强度常用的五种方法(1)电场叠加合成的方法(2) 平衡条件求解法(3) 对
4、称法(4)补偿法(5)等效法三电场线的理解与应用1电场线的三个特点(1)电场线从正电荷或无限远处出发，终止于无限远或负电荷处；(2)电场线在电场中不相交；(3)在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏。2六种典型电场的电场线3两种等量点电荷的电场比较 等量异种点电荷 等量同种点电荷连线上的电场强度 沿连线先变小后变大，中点 O 处电场强度最小中垂线上的电场强度 O 点最大，向外逐渐减小 O 点为零，向外先变大后变小4电场线与带电粒子在电场中运动轨迹的关系一般情况下带电粒子在电场中的运动轨迹不会与电场线重合，只有同时满足以下三个条件时，两者才会重合。(1)电场线为
5、直线；(2)带电粒子初速度为零，或速度方向与电场线平行；(3)带电粒子仅受电场力或所受其他力的合力方向与电场线平行。习题精炼1 （多选）关于库仑定律，正确的是（）A库仑定律适用于真空中的两点电荷间相互作用力的计算B. 静电力常量 k 的值为 9.0109Nm2/C2C库仑定律和万有引力定律都遵从与距离的二次方成反比规律D当两个带电体间的距离趋近于零时，由库仑定律，库仑力将趋向无穷大答案：ABC高三物理一轮复习4BEST2真空中甲、乙两个固定的点电荷，相互作用力为 F，若甲的带电量变为原来的 2 倍，乙的带电量变为原来的 8 倍，要使它们的作用力仍为 F，则它们之间的距离变为原来的（ ）A2 倍
6、 B4 倍 C8 倍 D16 倍答案：B3小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列几个数字中的那一个（ ）A3.210 -19CB3.410 -19C 3.610 -19C 3.10 -19C答案：A4 （多选）如图所示，A、B 为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属验电箔，C 是带正电的小球，下列说法正确的是（ ）A把 C 移近导体 A 时，A、B 上的金属箔片都张开B把 C 移近导体 A，再把 A、B 分开，然后移去 C，A、B 上的金属箔片仍张开C把 C 移近导体 A，先把
7、 C 移走，再把 A、B 分开，A、B 上的金属箔片仍张开D把 C 移近导体 A，先把 A、B 分开，再把 C 移去，然后重新让 A、B 接触，A 上的金属箔片张开，而 B 上的金属箔片已闭合（ ）答案：AB5如图，悬挂在 O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球 A.在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球 B.当 B 到达悬点 O 的正下方并与 A 在同一水平线上， A 处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为 ，若两次实验中 B 的电量分别为q1和 q2, 分别为 30和 45.则 q2/q1为( )A.2 B.3 C.2 3 D.3答案：C6关于电场强度的叙述，正确
8、的是（ ）A沿着电场线的方向，场强越来越小B电场中某点的场强在数值上等于单位电量的试探电荷在该点所受的电场力C如电场线是直线，则该电场一定是匀强电场D试探电荷所受的电场力的方向就是该点电场强度的方向答案：BOAB绝缘手柄高三物理一轮复习5BESTA BA CBADCBAP7如图 M、N 和 P 是以 MN 为直径的半圈弧上的三点，O 点为半圆弧的圆心，MOP=60 0电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于 M、N 两点，这时 O 点电场强度的大小为 E1；若将 N 点处的点电荷移至 P 点，则 O 点的场场强大小变为 E2， E1与 E2之比为（）A :2B :C :3D 43答案：B8（多
9、选）如图，a、b两点场强相同的电场(B、C、D中a、b都是对称点)是（ ）答案：AD9如图，一电子沿等量异种电荷的中垂线由 A O B 匀速飞过，电子重力不计，则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是（ ）A先变大后变小，方向水平向左 B先变大后变小，方向水平向右C先变小后变大，方向水平向左 D先变小后变大，方向水平向右答案：B10处在如图所示的四种电场中 P 点的带电粒子，由静止释放后只受电场力作用，其加速度一定变大的是（ ）答案：D11 （多选）如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示若不考虑其他力，则下列判断中正确的是（ ）A若粒子
10、是从 A 运动到 B，则粒子带正电；若粒子是从 B 运动到 A，则粒子带负电60PNOM高三物理一轮复习6BESTB不论粒子是从 A 运动到 B，还是从 B 运动到 A，粒子必带负电C若粒子是从 B 运动到 A，则其加速度减小D若粒子是从 B 运动到 A，则其速度减小答案：BC12.下列选项中的各 圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各 圆环14 14间彼此绝缘. 坐标原点 O 处电场强度最大的是（ ）答案：B13.如图，电荷量为 q1和 q2的两个点电荷分别位于 P 点和 Q 点.已知在 P、Q 连线至某点 R处的电场强度为零，且 PR=2RQ，则（ ）Aq 1=2q2 B
11、q 1=4q2 Cq 1=-2q2 Dq 1=-4q2答案：B14.如图所示， 平面是无穷大导体的表面，该导体充满 的空间， 的空间为xOy 0z0z真空。将电荷为 q 的点电荷置于 z 轴上 z=h 处，则在 平面上会产生感应电荷。空间任xOy意一点处的电场皆是由点电荷 q 和导体表面上的感应电荷共同激发的。已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在 z 轴上 处的场强大小为（ k 为静电力常量） （ ）2A B C D24qkh2923kh409答案：D15.如图，一半径为 R 的圆盘上均匀分布着电荷量为 Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心 c 的轴线上有 a、b、d 三个点，a 和 b、b
12、和 c、c 和 d 间的距离均为 R，在 a 点处有一电荷量为q 的固定点电荷。已知 b 点处的场强为零，则 d 点处场强的大小为(k 为静电力常量) A.k B. k C. k D. k32 1092 +2 9+92q1 q2P QRzxyq高三物理一轮复习7BEST答案：B16.(多选)如图所示， 水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角 为 。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一 端系有一个带电小球 A，细线与斜面平行。小球 A 的质量为 m、电量为 q。小球 A 的右侧固定放置带等量同种电荷的小球 B，两球心的高度相同、间距为 d。静电力常量为 k，重力加速度为 g，两
13、带电小球可视为点电荷。小球 A 静止在斜面上，则( )A小球 A 与 B 之间库仑力的大小为 B当 时，细线上的拉力为 0kq2d2 qd mgsin kC当 时，细线上的拉力为 0qd mgtan kD当 时，斜面对小球 A 的支持力为 0qd mgk tan 答案：AC17.（多选）如图所示，在点电荷 Q 产生的电场中有 a、b 两点，相距为 d，已知 a 点的场强大小为 E，方向与 ab 连线成 30角，b 点的场强方向与 ab 连线成 120角，下列说法正确的是()A点电荷 Q 带正电 B点电荷 Q 带负电Cb 点的场强大小为Db 点的场强大小为 3E3答案：BD18.a、b 两个带电
14、小球的质量均为 m，所带电荷量分别为+3 q 和- q，两球间用绝缘细线连接，a 球又用长度相同的绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在的空间有方向向左的匀强电场，电场强度为 E，平衡时细线都被拉紧，则平衡时可能位置是（ ）答案：A19.如图所示，电荷量为 Q1、Q2 的两个正点电荷分别置于 A 点和 B 点，两点相距 L，在以高三物理一轮复习8BESTL 为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带电小球q(视为点电荷)，在 P 点平衡，PA 与AB 的夹角为 ，不计小球的重力，则( ) AA B CO 点场强为零 DQ1Q2 B两质点带异号电荷，且 Q1Q2 D两质点带同号电荷，且 Q1 q2， l1 l2，平衡时两球到过 O 点的竖直线的距离相等，则（）m1ddl1q1q2m2l2O高三物理一轮复习13BESTAm 1m 2 Bm 1m 2 C m1m 2 D无法确定对 m1、m 2 球受力分析，如图所示：根据共点力平衡和几何关系得：左边两个阴影部分面积相似，右边两个阴影部分面积相似；虽然 q1q 2，l 1l 2，但两者的库仑力大小相等，则有 ,由于 F1=F2，所以m1=m2。故 B 正确
