您好,欢迎访问三七文档
当前位置:首页 > 临时分类 > 新课标2016高三一轮复习电场力的性质
第一章静电场第1节电场力的性质高考导航第1讲电场的力的性质基础知识导学知识点1电荷守恒、点电荷诊断激学1请诊断下列表述是否正确(正确的划“√”,错误的划“×”)(1)元电荷是自然界中带电量最小的电荷()(2)任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍()(3)完全相同的两金属球接触后电荷先中和后平分()基础夯实答案:(1)×(2)√(3)√知识梳理1.点电荷、元电荷(1)元电荷:e=,所有带电体的电荷量都是元电荷的,其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同.电子的电荷量q=.(2)点电荷:代表带电体的有一定电荷量的点,忽略带电体的的理想化模型.1.6×10-19C整数倍-1.6×10-19C大小和形状2.电荷守恒定律(1)内容:电荷既不能创造,也不能消失,只能从一个物体到另一个物体,或者从物体的一部分到另一部分,在的过程中电荷的总量保持不变.(2)起电方法:摩擦起电、、接触起电.转移转移转移感应起电(3)带电实质:物体带电的实质是.(4)电荷的分配原则:两个形状、大小相同的导体,接触后再分开,二者带;若两导体原来带异种电荷,则电荷先中和,余下的电荷再.得失电子相同电荷平分知识点2库仑定律诊断激学2请诊断下列表述是否正确(正确的划“√”,错误的划“×”)(1)根据公式F=kq1q2r2得,当r→0时,有F→∞()(2)当计算两个带电金属球之间的静电力时,两个电荷之间的距离一定等于两球心之间的距离()答案:(1)×(2)×知识梳理1.内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,跟它们的电荷量的乘积,跟它们之间的距离的平方,作用力的方向在它们的连线上.2.表达式:F=,式中k叫作静电力常量,k=N·m2/C2.3.适用条件:中的.成正比成反比kq1q2r29.0×109真空点电荷知识点3静电场、电场强度、点电荷的场强诊断激学3请诊断下列表述是否正确(正确的划“√”,错误的划“×”)(1)电场强度反映了电场力的性质,所以此电场中某点的场强与试探电荷在该点所受的电场力成正比()(2)电场中某点的场强方向即为正电荷在该点所受的电场力的方向()(3)在真空中,电场强度的表达式为E=kQr2,式中Q就是产生电场的点电荷()答案:(1)×(2)√(3)√知识梳理1.静电场(1)定义:存在于电荷周围,能传递电荷间的一种特殊物质.(2)基本性质:对放入其中的电荷有.2.电场强度、点电荷的场强(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.(2)定义式:E=.单位:N/C或V/m.相互作用力的作用比值Fq(3)点电荷的电场强度真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度:E=.(4)方向:规定在电场中某点所受的方向为该点的电场强度方向.(5)电场强度的叠加:电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的和,遵从.kQr2正电荷电场力矢量平行四边形定则知识点4电场线诊断激学4请诊断下列表述是否正确(正确的划“√”,错误的划“×”)(1)在点电荷电场中,以点电荷为球心的同一球面上各点的场强都相同()(2)带电粒子的运动轨迹可能与电场线重合()(3)电场线的方向即为带电粒子的运动方向()答案:(1)×(2)√(3)×知识梳理1.定义:为了形象地描述中各点场强的强弱及方向,在电场中画出一些曲线,曲线上每一点的都跟该点的场强方向一致,曲线的表示电场的强弱.电场切线方向疏密2.特点(1)电场线从出发,终止于或无限远处,或来自于无限远处,终止于;(2)电场线在电场中,;(3)在同一电场里,电场线的地方场强越大;(4)电场线上某点的切线方向表示该点的;(5)沿电场线方向电势逐渐;(6)电场线和等势面在相交处.正电荷负电荷负电荷不相交不相切越密场强方向降低互相垂直3.几种典型电场的电场线1.在电场中的某点放一个检验电荷,其电荷量为q,受到的静电力为F,则该点的电场强度为E=Fq,下列说法正确的是()基础自测A.若移去检验电荷,则该点的电场强度为0B.若检验电荷的电荷量变为4q,则该点的场强变为4EC.若放置到该点的检验电荷变为-2q,则场中该点的场强大小不变,但方向相反D.若放置到该点的检验电荷变为-2q,则场中该点的场强大小方向均不变解析:电场中某点的电场强度只取决于电场本身,与检验电荷无关,选项D正确.答案:D2.如图所示为电场中的一条电场线,在该电场线上有a、b两点,用Ea、Eb分别表示两点电场强度的大小,则()A.a、b两点的场强方向不能确定B.因为电场线由a指向b,所以EaEbC.因为电场线是直线,所以Ea=EbD.不知道a、b附近电场线的分布情况,Ea、Eb的大小不能确定解析:电场线上某点的切线方向表示该点电场强度的方向,本题中的电场线是直线,因此a、b两点的电场强度方向相同;电场线的疏密表示电场强度的大小,一条电场线不能确定a、b两点的电场强度的大小关系.故选项D正确.答案:D3.如图所示,AC、BD为圆的两条互相垂直的直径,圆心为O,将带有等量电荷q的正、负点电荷放在圆周上,它们的位置关于AC对称.要使圆心O处的电场强度为零,可在圆周上再放置一个带有适当电荷量的正点电荷+Q,则该点电荷+Q应放在()A.A点B.B点C.C点D.D点解析:由电场的叠加原理和对称性可知,+q、-q在O点的合场强方向应沿OD方向,要使O点的合场强为零,放上的电荷+Q在O点的场强方向应与+q、-q在O点的合场强大小相等方向相反,所以选项D正确.答案:D4.如图所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支座上,两球心间的距离l为球半径的3倍.若使它们带上等量异种电荷,电荷量的绝对值均为Q,试比较它们之间的库仑力与kQ2l2的大小关系,如果带同种电荷呢?解析:当它们带异种电荷时,F库kQ2l2,因为两个金属球此时距离较近,异种电荷分布在两球内侧,不能将它们看做点电荷,当它们带同种电荷时,同种电荷分布在两球外侧,F库kQ2l2.答案:异种电荷,F库kQ2l2同种电荷,F库kQ2l2考点互动探究1.电场强度三个表达式的比较表达式比较E=FqE=kQr2E=Ud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的关系式考向一电场强度的理解和计算适用条件一切电场①真空②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/C=1V/m2.电场强度的计算方法除用以上三个表达式计算外,还可以借助下列方法求解:(1)电场叠加合成的方法.(2)平衡条件求解法.(3)对称法、极限法等.(2014·福建卷改编)如图,真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形,边长L=2.0m.若将电荷量均为q=+2.0×10-6C的两点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,求C点的电场强度的大小和方向.【思维启迪】运用库仑定律求得两点电荷间的库仑力大小;利用场强叠加原理求得C点的电场强度的大小和方向.【解析】A、B两点处的点电荷在C点产生的场强大小相等,均为E1=kqL2A、B两点处的点电荷形成的电场在C点的合场强大小为E=2E1cos30°联立解得E=7.8×103N/C场强E的方向沿y轴正方向.【答案】7.8×103N/C方向沿y轴正方向分析电场叠加问题的一般步骤电场强度是矢量,叠加时应遵从平行四边形定则,分析电场的叠加问题的一般步骤是(1)确定分析计算的空间位置.(2)分析该处有几个分电场,先计算出各个分电场在该点的电场强度的大小和方向.(3)依次利用平行四边形定则求出矢量和.【拓展探究】请同学们定性研究例1中y轴上场强变化情况?答案:O点场强为零,沿y轴正、负方向无限远处场强也为零,所以由原点沿y轴正负方向场强变化均为先变大后变小,其间某处出现最大值.1.分析点电荷平衡问题的方法步骤点电荷的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一个电场力.具体步骤如下考向二库仑力作用下的平衡问题2.“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场强为零的位置.(2)真空中同一直线上有A、B两个点电荷,电荷量分别为+4Q和-Q,引入另一个点电荷C使这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止,那么C带正电还是负电,电荷量多大?【思维启迪】各球受力平衡→对各球进行受力分析→列平衡方程【解析】由平衡条件可知,C带正电,在AB延长线上,根据kQQCL2BC=k4QQL2AB,可得QC=4Q三点电荷只在静电力作用下保持平衡,则一定是“三点共线;两同夹异,两大夹小,近小远大”.如图所示,在光滑绝缘水平面上放置三个电荷量均为q(q0)的相同小球,小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接.当三个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l,已知静电力常量为k,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为()A.l+5kq22k0l2B.l-kq2k0l2C.l-5kq24k0l2D.l-5kq22k0l2解析:从左往右数,第三个小球受三个力的作用,它们的关系是k0x=kq2l2+kq22l2,得x=5kq24k0l2;l0=l-x=l-5kq24k0l2.答案:C1.孤立点电荷的电场(1)正(负)点电荷的电场线呈空间球对称分布指向外(内).(2)离点电荷越近,电场线越密(场强越大);(3)以点电荷为球心作一球面,则电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小相等,但方向不同.考向三对电场线的理解和应用2.两种等量点电荷的电场比较比较等量异种点电荷等量同种点电荷连线中点O处的场强大小最小,指向负电荷一方为零连线上的场强大小沿连线先变小,再变大沿连线先变小,再变大沿中垂线由O点向外场强大小O点最大,向外逐渐减小O点最小,向外先变大后变小3.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)电场线为直线;(2)电荷初速度为零,或速度方向与电场线平行;(3)电荷仅受静电力或所合力的方向与电场线平行.(多选)(2014·广州模拟)如图所示,图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,若带电粒子在运动过程中只受静电力作用,根据此图可以确定的是()A.带电粒子所带电荷的正、负B.带电粒子在a、b两点的受力方向C.带电粒子在a、b两点的加速度何处较大D.带电粒子在a、b两点的速度何处较大【思维启迪】(1)注意电场线的疏密,但方向未知.(2)仅受静电力作用.(3)粒子运动轨迹一定向静电力方向偏.【解析】静电力一定指向粒子运动轨迹的凹侧,即静电力的方向沿电场线指向左侧,但因不知电场的方向,故无法确定粒子的电性,B正确、A错误;a处电场线较密,故粒子在a处的加速度较大,C正确;因粒子由a到b的过程中,静电力做负功,故粒子在a处的速度较大,D正确.【答案】BCD电场线与轨迹判断方法(1)画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方向),从二者的夹角情况来分析曲线运动的情景.(2)电荷的正负、场强的方向或等势面电势的高低、电荷运动的方向,是题意中相互制约的三个方面.若已知其中的任一个,可顺次向下分析判定各待求量;若三个都不知(三不知),则要用“假设法”分别讨论各种情况.如图所示为两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出).图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称.则下列说法中正确的是()A.这两点电荷一定是等量异种电荷B.这两点电荷一定是等量同种电荷C.D、C两点的电场强度一定相等D.C点的电场强度比D点的电场强度小解析:由电场线分布的特征可知,产生电场的电荷一定是等量异种电荷,A正确,B不正确;D、C两点电场线的密度不同,D、C
本文标题:新课标2016高三一轮复习电场力的性质
链接地址:https://www.777doc.com/doc-2354882 .html