第一部分必考内容选修3-1 第七章 静电场第1讲 电场的力的性质

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考点内容 要求 全国卷三年考情分析
2017 2018 2019
物质的电结构、电
荷守恒 Ⅰ
Ⅰ卷·T20：φ－r
图象、电场强度
及电场力做功
T25：带电粒子在
电场中的运动、
牛顿第二定律
Ⅱ卷·T25：带电
粒子在电场中的
运动、动能定理
Ⅲ卷·T21：电场
线与等势面的关
系、电场强度与
电势差的关系
Ⅰ卷·T16：电
场强度的叠
加、库仑定律
T21：等势面、
电场力做功
以及电势能
Ⅱ卷·T21：电
场强度方向
和大小、电场
力做功、电势
差
Ⅲ卷·T21：带
电粒子在匀
强电场中的
运动
Ⅰ卷·T15：电场
中的平衡
Ⅱ卷·T20：电场
力、电场线、电
场力做功与电
势能变化的关
系
T24：电场强度
与电势差的关
系，带电粒子
在电场中的偏
转运动
Ⅲ卷·T21：等量
异种电荷的电
场线、电势、电
场强度等
T24：带电小球
在电场中做类
平抛运动
静电现象的解释 Ⅰ
点电荷 Ⅰ
库仑定律 Ⅱ
静电场 Ⅰ
电场强度、点电荷
的场强 Ⅱ
电场线 Ⅰ
电势能、电势 Ⅰ
电势差 Ⅱ
匀强电场中电势差
与电场强度的关系 Ⅱ
带电粒子在匀强电
场中的运动 Ⅱ
示波管 Ⅰ
常见电容器 Ⅰ
电容器的电压、电
荷量和电容的关系 Ⅰ
第1讲　电场的力的性质
知识要点
一、点电荷、电荷守恒定律
1.点电荷
有一定的电荷量，忽略带电体形状和大小的一种理想化模型。
2.元电荷：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)带电实质：物体带电的实质是得失电子。
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，与它们距离的二次方成反比。作用力的方向在它们的连线上。
2.表达式：F＝k，式中 k＝9.0 × 10 9
N·m2/C2，叫静电力常量。
3.适用条件：真空中的点电荷。
三、电场、电场强度
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＝；单位：N/C 或V/m。
(3)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。
3.点电荷的电场：真空中距场源电荷 Q为r处的场强大小为 E＝k。
四、电场线
1.电场线：在电场中画出的一些曲线，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。电场线不是实际存在的线，而是为了
描述电场而假想的线。
2.电场线的特点
(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)电场线不相交。
(3)在同一电场里，电场线越密的地方电场强度越大。
基础诊断
1.静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，
《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸 ”之说，但下列不属于静电现象的是(　　)
A.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
B.带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引
C.小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流
D.从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉
解析　梳过头发的塑料梳子因与头发摩擦带电，能吸引轻小物体纸屑，是静电
现象。带电小球移至不带电金属球附近，使不带电小球近端感应出与带电小球异
种的电荷，而相互吸引，是静电现象。小线圈接近通电线圈的过程中，小线圈中
产生感应电流，是电磁感应现象，不是静电现象。从干燥的地毯上走过，人与地
毯摩擦产生静电，手碰到金属把手时有被电击的感觉，是放电现象，属于静电
现象。因此不属于静电现象的是 C项。
答案　C
2.电场中有一点 P，下列说法正确的是(　　)
A.若放在 P点的电荷的电荷量减半，则P点的场强减半
B.若P点没有检验电荷，则P点场强为零
C.P点场强越大，则同一电荷在 P点所受静电力越大
D.P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向
解析　公式 E＝是电场强度的定义式，E与F、q无关，A、B项错误；由 F＝qE
知，C项正确；场强方向与正电荷受力方向相同，与负电荷受力方向相反， D
项错误。
答案　C
3.如图1所示，两个分别带有电荷量－Q和＋3Q的相同金属小球(均可视为点电
荷)，固定在相距为 r的两处，它们之间的库仑力大小为 F。两小球相互接触后分
开并将其间距变为，则现在两小球间库仑力的大小为(　　)
图1
A.F B.F C.F D.12F
解析　接触前两小球之间的库仑力大小为 F＝k，接触后再分开，两小球所带的
电荷量先中和后均分，所以两小球分开后各自带电荷量为＋Q，两小球间的距
离变为，两小球间的库仑力大小变为 F′＝k＝F，选项 C正确。
答案　C
4.如图2所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷 Q产生的电场线，若带电荷
量为 q的粒子(|Q|≫|q|)由a运动到 b，电场力做正功。已知在a、b两点粒子所受
电场力分别为Fa、Fb，则下列判断正确的是(　　)
图2
A.若Q为正电荷，则q为正电，Fa＞Fb
B.若Q为正电荷，则q为正电，Fa＜Fb
C.若Q为负电荷，则q为正电，Fa＞Fb
D.若Q为负电荷，则q为正电，Fa＜Fb
解析　由于粒子由 a运动到 b电场力做正功，可知电场力指向外侧，Q、q为同
种电荷；电场线密集的地方电场强度大，由 F＝Eq 知Fa较大，A项正确。
答案　A
5.如图3所示，电荷量为 q1和q2的两个点电荷分别位于 P点和 Q点。已知在
P、Q连线上某点 R处的电场强度为零，且PR＝2RQ。则(　　)
图3
A.q1＝2q2 B.q1＝4q2
C.q1＝－2q2 D.q1＝－4q2
解析　设RQ＝r，则 PR＝2r，有 k＝k，且 R处两场强方向相反 q1＝4q2。
答案　B
　库仑定律的理解和应用
1.对库仑定律的理解
(1)F＝k，r指两点电荷间的距离。对可视为点电荷的两个均匀带电球，r为两球
的球心间距。
(2)当两个电荷间的距离 r→0时，电荷不能视为点电荷，它们之间的静电力不能
认为趋于无限大。
2.库仑力具有力的共性
(1)两个点电荷之间相互作用的库仑力遵守牛顿第三定律。
(2)库仑力可使带电体产生加速度。
(3)库仑力可以和其他力平衡。
(4)某个点电荷同时受几个点电荷的作用时，要用平行四边形定则求合力。
考向 　库仑定律的理解
【例 1】 如图4，两个带电金属球(不可视为点电荷)中心距离为 r，带电荷量相等
为Q，则它们之间电荷的相互作用力大小 F的说法正确的是(　　)
图4
A.若是异种电荷 F＜k
B.若是同种电荷 F＞k
C.若是异种电荷 F＞k
D.不论是何种电荷 F＝k
解析　当是异种电荷时，电荷间相互吸引，导致电荷间距比 r还小，因此库仑
力F＞k，故 A错误，C正确；若是同种电荷，则出现相互排斥，导致电荷间距
比r还大，因此库仑力 F＜k，故 B、D错误。
答案　C
考向 　库仑定律的应用
【例 2】 (2018·全国Ⅰ卷，16)如图5，三个固定的带电小球 a、b和c，相互间的
距离分别为ab＝5 cm，bc＝3 cm，ca＝4 cm。小球 c所受库仑力的合力的方向平
行于a、b的连线。设小球 a、b所带电荷量的比值的绝对值为 k，则(　　)
图5
A.a、b的电荷同号，k＝ B.a、b的电荷异号，k＝
C.a、b的电荷同号，k＝ D.a、b的电荷异号，k＝
解析　如果 a、b带同种电荷，则 a、b两小球对 c的作用力均为斥
力或引力，此时 c在垂直于 a、b连线的方向上的合力一定不为零，
因此 a、b不可能带同种电荷，A、C错误；a、b带异种电荷，假设
a对c的作用力为斥力，则 b对c的作用力一定为引力，受力分析如图所示，由
摘要：

[高考导航]考点内容要求全国卷三年考情分析201720182019物质的电结构、电荷守恒ⅠⅠ卷·T20：φ－r图象、电场强度及电场力做功T25：带电粒子在电场中的运动、牛顿第二定律Ⅱ卷·T25：带电粒子在电场中的运动、动能定理Ⅲ卷·T21：电场线与等势面的关系、电场强度与电势差的关系Ⅰ卷·T16：电场强度的叠加、库仑定律T21：等势面、电场力做功以及电势能Ⅱ卷·T21：电场强度方向和大小、电场力做功、电势差Ⅲ卷·T21：带电粒子在匀强电场中的运动Ⅰ卷·T15：电场中的平衡Ⅱ卷·T20：电场力、电场线、电场力做功与电势能变化的关系T24：电场强度与电势差的关系，带电粒子在电场中的偏转运动Ⅲ卷·T...

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