第七章 第1讲 电场力的性质

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五年高考(全国卷)命题分析
五年常考热点 五年未考重点
库仑定律及应用 2018 1卷16 题
1.库仑定律的理解和
库仑力作用下的平衡
问题
2.电场强度的矢量性
及合成问题
3.“三线问题”即电
场线、等势线和轨迹
线
4.电场中的图象问题
5.电容器两类动态问
题的分析
电场性质的理解
2018
2017
2016
2015
2014
1卷21 题、2卷21 题、3卷21 题
1卷20 题、3卷21 题
1卷20 题、3卷15 题
1卷15 题
1卷21 题、2卷19 题
电容器 2016
2015
1卷14 题
2卷14 题
带电粒子在电场
中的运动
2016
2015
2卷15 题
2卷24 题
带电体在电场和
重力场中运动的
多过程问题
2017
2014
1卷25 题、2卷25 题
1卷25 题
1.考查方式：本章内容在高考中单独命题较多，有选择题也有计算题．选择题主要考查
对基本概念和物理模型的理解，如电场的分布特点、电势、电势能的理解；计算题主要
考查带电粒子或带电体在电场中的运动，常与牛顿运动定律、功能关系、能量守恒综合
考查.
2.命题趋势：常与实际生活、科学研究联系密切，通过某些情景或素材如喷墨打印机、
静电除尘、示波管、加速器等进行命题考查.
第1讲　电场力的性质
一、电荷　电荷守恒定律
1．元电荷、点电荷
(1)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．
(2)点电荷：代表带电体的有一定电荷量的点，忽略带电体的大小、形状及电荷分布状况的
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、感应起电、接触起电．
(3)带电实质：物体得失电子．
(4)电荷的分配原则：两个形状、大小相同且带同种电荷的同种导体，接触后再分开，二者
带等量同种电荷，若两导体原来带异种电荷，则电荷先中和，余下的电荷再平分．
自测 1　如图 1所示，两个不带电的导体 A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触．把一
带正电荷的物体 C置于 A附近，贴在 A、B下部的金属箔都张开(　　)
图1
A．此时 A带正电，B带负电
B．此时 A带正电，B带正电
C．移去 C，贴在 A、B下部的金属箔都闭合
D．先把 A和B分开，然后移去 C，贴在 A、B下部的金属箔都闭合
答案　C
解析　由静电感应可知，A左端带负电，B右端带正电，选项 A、B错误；若移去 C，A、B
两端电荷中和，则贴在 A、B下部的金属箔都闭合，选项 C正确；先把 A和B分开，然后移
去C，则 A、B带的电荷不能中和，故贴在 A、B下部的金属箔仍张开，选项 D错误．
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
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，叫做静电力常量．
3．适用条件
真空中的静止点电荷．
(1)在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，可以直接应用公式．
(2)当两个带电体间的距离远大于其本身的大小时，可以把带电体看成点电荷．
4．库仑力的方向
由相互作用的两个带电体决定，即同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．
自测 2　(2018·北京市大兴区上学期期末)关于真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，
下列描述合理的是(　　)
A．该作用力一定是斥力
B．库仑通过实验总结出该作用力的规律
C．该作用力与两电荷之间的距离无关
D．电荷量较大的受到的力大
答案　B
解析　真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，同性电荷时是斥力，异性电荷时是吸引
力，选项 A错误；库仑通过实验总结出该作用力的规律，称为库仑定律，选项 B正确；该
作用力与两点电荷之间的距离的平方成反比，选项 C错误；两点电荷之间的作用力是相互
作用力，故无论是电荷量较大的还是电荷量较小的受到的力都是相等的，选项 D错误．
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.
自测 3　如图 2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2
A．q1＝2q2　　　　　　 B．q1＝4q2
C．q1＝－2q2 D．q1＝－4q2
答案　B
解析　设RQ＝r，则 PR＝2r，有 k＝k，q1＝4q2.
四、电场线的特点
1．电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷．
2．电场线在电场中不相交．
3．在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏．
自测 4　两个带电荷量分别为 Q1、Q2的质点周围的电场线如图 3所示，由图可知(　　)
图3
A．两质点带异号电荷，且 Q1>Q2
B．两质点带异号电荷，且 Q1<Q2
C．两质点带同号电荷，且 Q1>Q2
D．两质点带同号电荷，且 Q1<Q2
答案　A
命题点一　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，要考虑表面电荷的重新分布，如图 4所示．
图4
(1)同种电荷：F＜k；(2)异种电荷：F＞k.
4．不能根据公式错误地认为 r→0时，库仑力 F→∞，因为当r →0时，两个带电体已不能
看做点电荷了．
例1　已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷
产生的电场相同．如图 5所示，半径为 R的球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在过球
心O的直线上有 A、B两个点，O和B、B和A间的距离均为 R.现以OB 为直径在球内挖一
球形空腔，若静电力常量为k，球的体积公式为V＝πr3，则 A点处检验电荷 q受到的电场力
的大小为(　　)
图5
A.　　　　　　　　 B.
C. D.
答案　B
解析　实心大球对 q的库仑力 F1＝，挖出的实心小球的电荷量 Q′＝Q＝，实心小球对 q的
库仑力 F2＝＝，则检验电荷 q所受的电场力 F＝F1－F2＝，选项 B正确．
变式 1　科学研究表明，地球是一个巨大的带电体，而且表面带有大量的负电荷．如果在
距离地球表面高度为地球半径一半的位置由静止释放一个带负电的尘埃，恰好能悬浮在空中，
若将其放在距离地球表面高度与地球半径相等的位置时，则此带电尘埃将(　　)
摘要：

五年高考(全国卷)命题分析五年常考热点五年未考重点库仑定律及应用20181卷16题1.库仑定律的理解和库仑力作用下的平衡问题2.电场强度的矢量性及合成问题3.“三线问题”即电场线、等势线和轨迹线4.电场中的图象问题5.电容器两类动态问题的分析电场性质的理解201820172016201520141卷21题、2卷21题、3卷21题1卷20题、3卷21题1卷20题、3卷15题1卷15题1卷21题、2卷19题电容器201620151卷14题2卷14题带电粒子在电场中的运动201620152卷15题2卷24题带电体在电场和重力场中运动的多过程问题201720141卷25题、2卷25题1卷25题1.考查...

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