2025年高考物理复习讲义第七章第1讲　电场力的性质（含解析）.docxVIP

eq\o(\s\up7(第1讲电场力的性质),\s\do5())

素养目标1.知道点电荷模型，体会科学研究中的理想模型法，知道两个点电荷间相互作用的规律，体会库仑定律探究过程中的科学思想和方法．(物理观念)2.知道电场是一种物质，了解电场强度，体会用物理量之比定义新物理量的方法，会用电场线描述电场．(物理观念)3.电场强度的叠加与计算，库仑力作用下平衡问题的处理方法．(科学思维)4.解决力电综合问题的一般思路．(科学思维)

一、点电荷电荷守恒库仑定律

1．点电荷：当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响可以忽略不计时，可以将带电体视为点电荷．点电荷是一种理想化模型．

2．电荷守恒定律

(1)内容：电荷既不会创生，也不会消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量保持不变．

(2)三种起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电．

3．库仑定律

(1)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与它们的电荷量的乘积成正比，与它们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＝keq\f(q1q2,r2)，式中k＝9.0×109N·m2/C2，叫静电力常量．

(3)适用条件：真空中的静止点电荷．

二、静电场电场强度电场线

1．静电场：静电场是客观存在于电荷周围的一种物质，其基本性质是对放入其中的电荷有力的作用．

2．电场强度

(1)定义式：E＝eq\f(F,q)，是矢量，单位：N/C或V/m.

(2)点电荷的场强：E＝eq\f(kQ,r2).

(3)方向：规定正电荷在电场中某点受力的方向为该点的电场强度方向．

3．电场的叠加

(1)电场叠加：多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷单独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.

直

观

情

境

等量同种电荷

等量异种电荷

4.电场线

(1)电场线从正电荷出发，终止于负电荷或无穷远处，或来自无穷远处，终止于负电荷．

(2)电场线在电场中不相交．

(3)在同一电场中，电场线越密的地方电场强度越大．

(4)电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向.

直

观

情

境

1．思维辨析

(1)任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍．()

(2)点电荷和电场线都是客观存在的．()

(3)根据F＝keq\f(q1q2,r2)，当r→0时，F→∞.()

(4)电场强度反映了电场力的性质，所以电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比．()

(5)电场中某点的电场强度方向即为正电荷在该点所受的电场力的方向．()

2．有两个半径为r的金属球如图所示放置，两球表面间距离为r.今使两球带上等量的异种电荷Q，两球间库仑力的大小为F，那么()

A．F＝keq\f(Q2,?3r?2)

B．Fkeq\f(Q2,?3r?2)

C．Fkeq\f(Q2,?3r?2)

D．无法判定

3．有一空间分布的电场，如图所示为其中一条电场线，A、B、C为电场线上的三点，箭头方向为各点的切线方向．则下列说法正确的是()

A．A点的场强不可能小于C点的场强

B．A、B、C三点的切线方向为试探电荷在该位置的受力方向

C．正点电荷从A点沿电场线运动到C点，电势能减小

D．正点电荷仅受电场力作用由A处静止释放后将沿该电场线运动

考点库仑定律的理解和应用

1．库仑定律的理解和应用

(1)库仑定律适用于真空中静止点电荷间的相互作用．

(2)对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集中在球心的点电荷，r为球心间的距离．

(3)对于两个带电金属球相距较近时，要考虑表面电荷的重新分布，如图所示．

①同种电荷：Fkeq\f(q1q2,r2)；

②异种电荷：Fkeq\f(q1q2,r2).

2．“三个自由点电荷平衡”模型

(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)模型特点

3．解决静电力平衡的一般步骤

典例1(2021·湖北卷)(多选)如图所示，一匀强电场E大小未知、方向水平向右．两根长度均为L的绝缘轻绳分别将小球M和N悬挂在电场中，悬点均为O.两小球质量均为m、带等量异号电荷，电荷量大小均为q(q0)．平衡时两轻绳与竖直方向的夹角均为θ＝45°.若仅将两小球的电荷量同时变为原来的2倍，两小球仍在原位置平衡．已知静电力常量为k，重力加速度大小为g，下列说法正确的是()

A．M带正电荷 B．N带正电荷

C．q＝Leq\r(\f(mg,k)) D．q＝3Leq\r(\f(mg,k))

1．[静电力作用下的平衡问题]如图所示，质量