(人教版)2020高考物理一轮复习 第七章 静电场 第1讲 电场力的性质学案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/18 6:09:17星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第1讲 电场力的性质

【基础梳理】

一、电荷和电荷守恒定律

1.点电荷:形状和大小对研究问题的影响可忽略不计的带电体称为点电荷. 2.电荷守恒定律

(1)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)起电方式:摩擦起电、接触起电、感应起电. 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.公式:F=kq1q2922

2,式中的k=9.0×10 N·m/C,叫做静电力常量. r3.适用条件:(1)点电荷;(2)真空. 三、静电场 电场强度

1.静电场:静电场是客观存在于电荷周围的一种物质,其基本性质是对放入其中的电荷有力的作用. 2.电场强度

(1)意义:描述电场强弱和方向的物理量. (2)公式

①定义式:E=,是矢量,单位:N/C或V/m.

②点电荷的场强:E=k2,Q为场源电荷,r为某点到Q的距离. ③匀强电场的场强:E=.

(3)方向:规定为正电荷在电场中某点所受电场力的方向. 四、电场线及特点

1.电场线:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向.

2.电场线的特点

(1)电场线从正电荷或无限远处出发,终止于无限远处或负电荷. (2)电场线不相交.

(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)沿电场线方向电势降低.

(6)电场线和等势面在相交处互相垂直.

FqQrUd 1

3.几种典型电场的电场线(如图所示)

【自我诊断】

判一判

(1)任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍.( ) (2)根据公式F=kq1q2

得,当r→0时,有F→∞.( ) r2

(3)电场强度反映了电场力的性质,所以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.( ) (4)电场中某点的场强方向与负电荷在该点所受的电场力的方向相反.( )

(5)在真空中,点电荷的场强公式E=2中的Q是产生电场的场源电荷的电荷量,E与试探电荷无关.( ) (6)带电粒子的运动轨迹一定与电场线重合.( )

(7)在点电荷产生的电场中,以点电荷为球心的同一球面上各点的电场强度都相同.( ) 提示:(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)× 做一做

如图所示为真空中两点电荷A、B形成的电场中的一簇电场线,已知该电场线关于虚线对称,O点为A、B电荷连线的中点,a、b为其连线的中垂线上对称的两点,则下列说法正确的是( )

kQr

A.A、B可能带等量异号的正、负电荷 B.A、B可能带不等量的正电荷

C.a、b两点处无电场线,故其电场强度可能为零

D.同一试探电荷在a、b两点处所受电场力大小相等,方向一定相反

提示:选D.根据题图中的电场线分布可知,A、B带等量的正电荷,选项A、B错误;a、b两点处虽然没有画电场线,但其电场强度一定不为零,选项C错误;由图可知,a、b两点处电场强度大小相等,方向相反,同一试探电荷在a、b两点处所受电场力一定大小相等,方向相反,选项D正确.

想一想

计算两个带电小球之间的库仑力时,公式中的r一定是指两个球心之间的距离吗?为什么?

提示:不一定.当两个小球之间的距离相对于两球的直径较小时,两球不能看做点电荷,这时公式中的r

2

大于(带同种电荷)或小于(带异种电荷)两个球心之间的距离.

3