著名机构高二物理秋季班讲义第1讲电场强度

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1、第1讲 电场强度温馨寄语电场这部分内容，是历年高考的重点，尤其是力电综合试题会巧妙地把电场与牛顿运动定律、动能定理等力学知识相结合，考题难度较大。电场问题与实际生活、生产技术、科学研究等领域的联系也非常紧密，如电容式传感器、静电的防止和应用、示波器、静电筛选等，这些内容都可成为命题的素材。本章知识点大致可分为三块：库仑定律、电场强度、电势电容、电容器带电粒子在电场中的运动1.1 库仑定律知识点睛1电荷 自然界存在两种电荷：_和_。 同种电荷相互_，异种电荷相互_。物体有三种起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电。2元电荷 电荷的多少叫做_，用表示。单位是_，符号是。 人们发现最小的电荷量是电子

2、（或质子）所带的电荷量，这个电荷量叫做元电荷。任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。3电荷守恒定律电荷既不会创生，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，电荷的总量不变。4点电荷若带电体之间的距离比它们自身的尺寸大得多，以致可以忽略带电体的大小和形状对它们之间相互作用力的影响，这样的带电体可以看成点电荷。点电荷是一种理想化的模型。5库仑定律真空中静止的两个点电荷之间的相互作用力，与它们的_成正比，与它们的_成反比，作用力的方向在_。 库仑力（或静电力）可以是引力，也可以是斥力。 是静电力常量，。 适用条件：真空、点电荷。库仑定律和万有引力定

3、律的表达式怎么会这么相似？除了质点，万有引力公式可直接应用于匀质球，那么库仑定律可不可以直接应用于均匀带电球体呢？若可以，此时库仑定律的表达式中各字母的物理意义又是什么呢？例题精讲【例1】有三个完全一样的金属小球，带电荷量，带电荷量，不带电。将球固定起来，然后让球反复与球接触，最后移去球，试问球间的库仑力大小变为原来的多少倍？【答案】*本题为选讲题，学生版没有1 三个相同的金属小球1、2、3，分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。球1带的电荷量为，球2带的电荷量为，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为。现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处

4、，此时1、2之间作用力的大小仍为，方向不变。由此可知A B C D【答案】 D*【例2】如图，把一带正电的小球放在光滑的绝缘斜面上，欲使球能静止在斜面上，需在间放一带电小球，则应A带负电，放在点B带正电，放在点C带负电，放在点D带正电，放在点【答案】 C【例3】三个点电荷在真空中依次排成一条直线，与间的距离为与间距离的倍，若三个点电荷只受库仑力作用均处于平衡状态，则为A BC D【答案】 A*本题为选讲题，学生版没有2 半径为的绝缘橡胶球壳（球壳厚度不计）上带有的电荷，而且电荷在球壳上均匀分布，另一电荷量为的点电荷放在球壳内（该点电荷不改变球壳的电荷分布，不计该点电荷自身产生的影响），求： 当

5、点电荷放在球心时，点电荷所受的库仑力； 当点电荷在球壳内部任意一点时，该点电荷所受库仑力； 如果球壳厚度不能忽略，仍保持电荷均匀分布，当点电荷放在球心时，点电荷所受库仑力； 如果球壳厚度不能忽略，仍保持电荷均匀分布，当点电荷在球壳内部任意一点时，该点电荷所受库仑力。【答案】 *1.2 电场知识点睛1电场带电体周围存在一种物质，它是电荷间相互作用的媒介，我们把这种物质叫做电场。电场最基本的性质是对放入其中的电荷可以_的作用。2电场强度 定义：放入电场中某点的试探电荷（或称检验电荷）所受的电场力与它电荷量的比值。 公式：。 方向：规定放在电场中某点的_所受电场力的方向，是该点电场强度的方向。电场强

6、度（简称场强）是矢量，当有几个点电荷同时存在时，它们产生的电场会相互叠加。合场强等于各个点电荷单独存在时在该点产生场强的矢量和。3点电荷电场的场强 公式：，其中是场源电荷的电荷量。 方向：正点电荷的电场，场强沿离它而去的方向；负点电荷的电场，场强沿_的方向。场强是电场本身的性质，与试探电荷无关。在电场中的不同点，一般是不同的。若电场中各点的场强大小和方向均相同，则此电场称为匀强电场。4电场线 用于描述电场的假想曲线，电场线具有以下性质：电场线越密的地方，场强越_。电场线上各点的_方向是该点处的场强方向。电场线既不相交也不闭合。电场线是根据电荷的运动轨迹画出来的吗？ 几种典型电场的电场线分布正点

7、电荷电场的电场线如图甲所示，起始于正电荷，终止于_；负点电荷电场的电场线如图乙所示，起始于_，终止于_。离点电荷越近，电场线越密，场强越大。在点电荷形成的电场中，不存在场强相同的点。若以点电荷为球心做一个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强的大小处处相等。等量异种点电荷形成电场的电场线分布如图丙所示，等量同种正点电荷形成电场的电场线分布如图丁所示。 等量异种电荷：两点电荷的连线上，沿电场线方向场强先变小后变大。从两点电荷连线中点沿中垂面到无穷远，电场线越来越疏，即场强越来越小。等量同种电荷：两点电荷连线中点处场强为零，此处无电场线。从两点电荷连线中点沿中垂面到无穷远，电场线先变密后变疏，

8、即场强先变大后变小。匀强电场的电场线分布是什么样子呢？例题精讲【例4】点电荷带电荷量为，在其电场中的点放置另一电荷量为的试探电荷，下面关于点场强的判断正确的是A若将的电荷量加倍，则点的场强加倍B若将的电荷量加倍，则点的场强加倍C若改变的电性，则点的场强反向D若改变的电性，则点的场强反向【答案】 AC【例5】和为圆上两条相互垂直的直径，圆心为。将电荷量分别为和的两点电荷放在圆周上，其位置关于对称且距离等于圆的半径，如图所示。要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷，则该点电荷A应放在点， B应放在点，C应放在点， D应放在点，【答案】 C*本题为选讲题，学生版没有3 如图所示，中

9、子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克，三个夸克都分布在半径为的同一圆周上，则三个夸克在其圆心处产生的电场强度为A B C D【答案】 A*【例6】如图所示，一电子在某外力的作用下，恰能沿着等量异种电荷的中垂线由匀速飞过，电子重力不计，则该外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】 B【例7】如图所示，、是两等量同种负电荷连线的中垂线，下列说法正确的是ABCD让一质子（不计重力）在点由静止释放，将在、间往复运动【答案】 CD【例8】带负电的粒子在电场中仅受电场力的作用，做匀速圆周运

10、动，关于该电场下列说法中正确的是A一定是一个正点电荷形成的电场B可能是一个负点电荷形成的电场C可能是两个等量正点电荷形成的电场D可能是两个等量异种点电荷形成的电场【答案】 C【例9】图示为一个内、外半径分别为和的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为。取环面中心为原点，以垂直于环面的轴线为轴，设轴上任意点到点的距离为，点电场强度的大小为。下面给出的四个表达式（式中为静电力常量），其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的场强，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，的合理表达式应为ABCD【答案】 B1.3 力电小综合例题精讲【例10】如图所示，是两个完全相同

11、的带电金属球，它们所带的电荷量分别为和，放在光滑绝缘的水平面上。若使金属球分别由两点以大小相等的初速度相向运动，经时间两球发生弹性碰撞，接触瞬间两球所带电荷量重新分配，然后两球又分别向相反的方向运动。设返回两点所经历的时间分别为，则A B C D【答案】 C【例11】如图所示，一个质量为、带电荷量为的物体处于场强按规律（为大于零的常数，取水平向左为正方向）变化的电场中，物体与绝缘竖直墙壁间的动摩擦因数为。时刻，物体由静止释放，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是A物体开始运动后加速度先增大后保持不变B物体开始运动后速度先增大后保持不变C当摩擦力大小等于物体所

12、受重力时，物体的速度可能最大也可能最小D经过时间，物体在竖直墙壁上的位移达最大值【答案】 C【例12】如图所示，一箱子静止在水平面上，带异种电荷的小球和用绝缘细线分别系于箱子内的上下两边，且均处于静止状态，此时地面受到的压力为，球所受细线的拉力为。接下来剪断系着球的细线，则在球上升的过程中，地面受到的压力A小于 B等于C等于 D大于【答案】 D【例13】如图所示，一质量为、带电荷量为的小球，从距地面高处以一定的初速水平抛出。在距抛出点水平距离处有根管口比小球大的竖直细管，管的上口距地面。为了使小球能无碰撞地通过管子，可在管子上方整个区域内加一水平向左的匀强电场，求： 小球的初速度； 应加电场的场强； 小球落地时的动能。【答案】 ； ； *本题为选讲题，学生版没有4 如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心处放一点电荷，将一个质量为、电荷量为的小球从半圆形管的水平直径端点由静止释放，小球沿细管滑到最低点时，对管壁恰好无压力，则置于圆心处的点电荷在点产生电场强度的大小为A B C D【答案】 C*9第三级（下）第1讲教师版