高考物理一轮复习讲义 第六章 静电场 第1讲 电场力的性质 教科版

高考物理一轮复习讲义 第六章 静电场 第1讲 电场力的性质 教科版

第1讲 电场力的性质

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一、电荷及电荷守恒定律 1．电荷

(1)种类：自然界中的电荷有两种，分别是正电荷和负电荷． (2)性质：同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引．

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(3)元电荷：e＝1.6×10_C，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，其中质子、正电子的电荷量与元电

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荷相同．电子带的电荷量q＝－1.6×10_C.

(4)点电荷：有一定的电荷量，忽略形状和大小的理想化模型． (5)电荷量：

①概念：电荷的多少叫电荷量．

②单位：在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，符号是C.

2．电荷守恒定律

(1)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它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)物体的带电方式：

摩擦起电?

?

接触带电?实质,电子转移，电荷重新分配，遵循电感应起电??

荷守恒定律．

二、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＝kq1q2922

2，式中k＝9.0×10 N·m/C，叫静电力常量． r3．适用条件：真空中静止的点电荷． 三、电场、电场强度和电场线 1．电场

(1)定义：存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用的一种特殊物质． (2)基本性质：对放入其中的电荷有力的作用． 2．电场强度

(1)定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值． (2)定义式：E＝.

(3)单位：N/C或V/m.

(4)矢量性：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向． (5)点电荷的场强：E＝2，适用于计算真空中的点电荷产生的电场．

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FqkQr3．电场线 (1)定义：为了形象地描述电场中各点场强的强弱及方向，在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，曲线的疏密表示电场的强弱．

(2)特点

①电场线从正电荷或无限远处出发，终止于负电荷或无限远处； ②电场线在电场中不相交；

③在同一电场里，电场线越密的地方场强越大； ④电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向； ⑤沿电场线方向电势逐渐降低；

⑥电场线和等势面在相交处互相垂直． (3)几种典型电场的电场线

1．关于电场强度E，下列说法正确的是( )

A．由E＝知，若q减半，则该处电场强度为原来的2倍

FqQ2rQC．由E＝k2知，在以Q为球心，以r为半径的球面上，各处场强均相同

rB．由E＝k2知，E与Q成正比，而与r成反比

D．电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向

解析： E＝为场强定义式，电场中某点的场强E只由电场本身决定，与试探电荷无关，A错误；E＝k2是点电荷Q产生的电场的场强决定式，故可见E与Q成正比，与r成反比，B正确；因场强为矢量，E相同，意味着大

3

2

FqQr小、方向都相同，而在以场源点电荷为球心的球面上各处E的方向不同，故C错误；电场中某点的场强方向与正电荷在该点所受静电力的方向相同，故D错误．

答案：B

2．电场中有一点P，下列说法正确的是( )

A．若放在P点的点电荷的电荷量减半，则P点的场强减半 B．若P点没有试探电荷，则P点的场强为零

C．P点的场强越大，则同一电荷在P点受的静电力越大 D．P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向 答案：C

3．q1、q2为真空中的两个点电荷，设它们之间相互作用力的大小为F，关于F可以写出三个表达式，一个是F＝

kq1q2kq1kq2

2，另一个是F＝q2·2，再有一个是F＝q1·2.关于这三个表达式下列说法中正确的是( ) rrrA．前两种表达的形式不同，但采用的物理观点相同 B．前两种表达的形式不同，采用的物理观点也不同

C．后两种表达采用的物理观点相同，表达的内容也完全相同 D．后两种表达采用的物理观点不同，但表达的内容完全相同

kq1q2

表示的意思是真空中的两个点电荷之间相互作用的库仑力大小跟它们所带电荷量的乘积r2

kq1

q1q2及它们之间距离的平方r2之间的关系，而表达式F＝q2·2则表示点电荷q1在真空中产生的电场对点电荷q2的

rkq1kq2

作用力大小，其中2就是点电荷q1在真空中q2位置处产生的电场的场强，同理，表达式F＝q1·2则表示点电荷

rrkq2

q2在真空中产生的电场对点电荷q1的作用力大小，其中2就是点电荷q2在真空中q1位置处产生的电场的场强．综

r上所述，正确选项为B.

解析：表达式F＝

答案：B

4．一点电荷仅受电场力作用，由A点无初速度释放，先后经过电场中的B点和C点．点电荷在A、B、C三点的电势能分别用EA、EB、EC表示，则EA、EB和EC间的关系可能是( )

A．EA>EB>ECB．EAEC>EB

解析：此题应考虑不同的电场，如果电场力一直做正功，则有EA>EB>EC.如果电场力先做正功后做负功就可能有EA>EC>EB.

答案：AD

5．(2013·北京市西城区高三期末)如图所示，电场中一正离子只受电场力作用从A点运动到B点．离子在A点的速度大小为v0，速度方向与电场方向相同．能定性反映该离子从A点到B点运动情况的速度－时间(v－t)图象是( )

解析：由电场线的疏密分布可知，正离子从A点沿电场线向B点运动的过程中，由于电场力对离子做正功，离子速度逐渐增大，同时其所受的电场力越来越小，根据牛顿第二定律可知，离子的加速度a将会越来越小，因此其

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速度－时间(v－t)图象的斜率会越来越小，故选项D正确．

答案：D

对库仑定律的理解及应用

1．公式F＝

kq1q2

中，q1、q2为点电荷，r是指两点电荷之间的距离，如果两带电体不能看做点电荷，则需要具r2

体讨论．

2．库仑定律公式，只适用于求真空中的两点电荷间的相互作用．在空气中，也可近似应用．

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