[原创]2012年《高考风向标》高考物理一轮复习 专题七 第1讲 库

专题七

电场

考纲考点1.物质的电结构、电荷守恒 2.静电现象的解释 3.点电荷 4.库仑定律 5.静电场 6.电场强度、点电荷的场强 7.电场线 8.电势能、电势

要求Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅰ

热点考向1.通常以带电体(带电粒子)在电场中运动为物理情 景，结合做曲线运动的条件，电场力做功与电势能 的变化关系、动能定理等考查电场的有关概念、电 场力的性质和能的性质.命题形式以选择题为主. 2.带电粒子在匀强电场中的加速和偏转问题，常与 生产、生活、科技实践结合(示波管等),通过粒子 运动的过程综合考查运动的合成与分解、能量的转 化与守恒等知识，也是高考中的常考部份. 3.以带电粒子在复合场(电场、磁场、重力场)中运 动为载体，对考生物理过程和运动规律的分析能力、

9.电势差10.匀强电场中电势差与电场强度的关系 11.带电粒子在匀强电场中的运动

ⅡⅠ Ⅱ

物理原理、规律运用能力、运用数学知识解决问题的能力、以及空间想象能力等的综合考查.通常以 计算题形式出现，并常作为压轴题.

12.示波管13.常见电容器 14.电容器的电压、电荷量和电容的关系

ⅠⅠ Ⅰ

第1讲

库仑定律 电场强

考点 1

电荷、电荷守恒定律

1.点电荷：当带电体的大小、形状对研究问题的影响可忽 略不计时，就可以看做带电的点，叫 点电荷. (类似于力学中的

质点)2.元电荷：电子所带的电荷量.质子、正电子电荷量与它

相同，用 e 表示，e=1.60×10

-19

C,所有带电体的电荷量都是

元电荷的 整数倍 . 3.电荷守恒定律 (1)内容：电荷既不能创造，也不能消失，它只能从一个物

体转移到另一物体，或者从物体的一个部分转移到另一个部分，在转移过程中，电荷的 代数和 不变. (2)物体带电的方式有：摩擦起电、感应起电、接触起电.

(3)完全相同的带电金属球相接触时电荷的分配规律：同种电荷总量 平均分配 ，异种电荷 中和 后平均分配.

4.三种起电方式的比较

1.(单选)关于点电荷，下列说法中正确的是( C )

A.只有体积很小的带电体才能看成是点电荷B.体积较大的带电体一定不能看成是点电荷 C.当两个带电体的大小形状对它们之间的相互作用的影响 可忽略时，可看成点电荷 D.当带电体带电量很少时，可看成点电荷 解析：一个带电体能不能看成点电荷，主要要看他的大小、 形状是否会对研究问题有影响，而不是看体积的大小和电荷量 的多少，若大小、形状对研究问题没有影响则可看成点电荷.

2.(单选)绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球 a,a 的表面镀有铝膜，在 a 的近旁有一绝缘金属球 b,开始时 a、b 都不带

电，如图 7-1-1 所示，现使 b 带电，则( D ) A.a、b 之间不发生相互作用 B.b 将吸引 a,吸住后不放开 C.b 立即把 a 排斥开 D.b 先吸引 a,接触后又把 a 排斥开 图 7-1-1

解析：电荷对轻小物体有吸引力，所以 b 带电后对 a 有吸

引力，接触后 a 带有与 b 相同电性的，所以接触后又把 a 排斥开.

3.(双选)两个相同的金属小球(可视为点电荷)所带电量之 比为 1∶7,在真空中相距为 r,把它们接触后再放回原处，则 它们间的静电力可能为原来的( CD )

A.4/7

B.3/7

C.9/7

D.16/7

解析：由库仑定律，放回原处，则它们间的静电力之比等

于电荷量乘积之比，两个相同的金属小球接触后带电量是中和后平分，当电性相同时，电荷量乘积为 4×4=16,D 项正确；

当电性不同时，电荷量乘积为 3×3=9,C 项正确.

考点 2

库仑定律

1.内容：在真空中两个静止点电荷的相互作用力跟它们的 电荷量的乘积成正比，跟它们间的 距离的平方 成反比.作用力 的方向在它们的连线上. 2.表达式：F=k 电力常量 . 3.适用条件：真空中的 点电荷 . 4.对库仑力的理解 (1)库仑力的正负不表示力的大小，而表示力的性质. 当带电体所带电荷同号时，F>0,库仑力为斥力；当带电 体所带电荷异号时，F<0,库仑力为引力. (2)两个带电体之间的库仑力是一对作用力与反作用力. ,式中 k=9.0 ×10 N· m/C ,叫静9 2 2

4.(单选)如图 7-1-2 所示，两个完全相同的绝缘金属壳a、b 的半径为 R,质量为 m,两球心之间的距离为 l=3R.若使 它们带上等量的异种电荷，电荷量为 q,那么两球之间的万有引 力 F 引，库仑力 F 库分别为( )

图 7-1-2

答案：D 解析：万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，而均

匀的球体可将其质量集中在球心考虑；库仑定律适用于点电荷，两球壳带等量异种电荷，但由于电荷间的相互作用力使其电荷 集中在两球壳的内侧，它们之间距离小于 l,故此时的库仑力大 于电荷集中在球心时的库仑力.

考点 3

电场、电场强度

1.电场：电荷周围存在的一种特殊物质.电场对放入其中

的电荷有力的作用.静止电荷产生的电场称为 静电场 .2.电场强度 (1)定义：放入电场中某点的电荷受的电场力 F 与它的电荷 量的比值. (2)公式： E=F/q . (3)矢量性：电场强度是矢量，方向与该点正电荷受电场力 方向一致，与该点负电荷受电场力的方向相反.

(4)电场中某点的电场强度由电场本身决定，与检验电荷无 关. (5)真空中点电荷电场强度决定式 场的场源电荷. (6)电场的叠加：某点的电场等于各个电荷单独存在时在该 点产生的电场的矢量和. 其中Q是

形成电

3.三种电场强度计算公式的比较定义式 公式 适用范围 F q 决定式 Q r2 关系式 U d

E=

E=k

E=

任何电场

真空中点电荷

匀强电场

意义

电场强度 E 与电场力 F 和检验电荷 q 无关

电场强度 E 由场源点电 U 是电场中两点间的电 荷 Q 以及该点到场源点 势差，d 这两点间沿电

电荷 Q 的距离 r 决定①Q 为正电荷，则背离 场源点电荷 Q

场方向的距离

方向

正电荷的受力方向

②Q 为负电荷，则指向 场源点电荷 Q

正极板指向负极板

Q 5.(单选)对公式E=k 2 ,理解正确的是( B ) r A.r →0 时，E→∞ B.当 r →∞时，E→0 C.某点场强跟点电荷 Q 无关，只跟该点位置 r 有关

D.以点电荷 Q 为圆心，r 为半径的球面上，各点场强相同 Q 解析：E=k r 2 是点电荷形成的电场场强公式，r→0时，不能看成点电荷，所以公式已经不适应了.以点电荷 Q 为圆心，r 为半径的球面上，各点场强大小相等但方向不相同，D 项错.