2019届高考物理复习讲义：第七章 第1讲 电场力的性质含答案

第1讲 电场力的性质板块一 主干梳理·夯实基础【知识点1】 电荷守恒 点电荷 Ⅰ 库仑定律 Ⅱ 1、元电荷、点电荷(1)元电荷:e ＝1.6×10－19 C,最小的电荷量,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同。

电子的电荷量q ＝－1.6×10－19 C 。

(2)点电荷:忽略带电体的大小、形状及电荷分布状况的理想化模型。

(3)比荷:带电粒子的电荷量与其质量之比。

2、电荷守恒定律(1)内容:电荷既不会创生,也不会消失,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,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。

(2)起电方法:摩擦起电、感应起电、接触起电。

(3)带电实质:物体带电的实质是得失电子。

(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。

3、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 q 1q 2r 2,式中k ＝9.0×109 N·m 2/C 2,叫静电力常量。

(3)适用条件:真空中静止的点电荷。

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当点电荷的速度较小,远远小于光速时,可以近似等于静止的情况,可以直接应用公式。

③当两个带电体的间距远大于本身的大小时,可以把带电体看成点电荷。

④两个带电体间的距离r →0时,不能再视为点电荷,也不遵循库仑定律,它们之间的库仑力不能认为趋于无穷大。

(4)库仑力的方向由相互作用的两个带电体决定,且同种电荷相互排斥,为斥力;异种电荷相互吸引,为引力。

【知识点2】 静电场 Ⅰ 电场强度、点电荷的场强 Ⅱ1.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。

青霄有路终须到，金榜无名誓不还！2019-2020年备考板块三限时规范特训时间：45分钟 满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。

其中1～6为单选，7～10为多选)1．[2015·江苏高考]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 答案 C解析 小线圈接近通电线圈过程中，小线圈因磁通量变化而产生感应电流属于电磁感应现象，不属于静电现象，其他三种现象都属于静电现象，选项C 符合题意。

2．[2015·安徽高考]由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电量分别为q 1和q 2，其间距离为r 时，它们之间相互作用力的大小为F ＝k q 1q 2r 2，式中k 为静电力常量。

若用国际单位制的基本单位表示，k 的单位应为( )A ．kg·A 2·m 3B ．kg·A －2·m 3·s －4C ．kg·m 2·C －2D ．N·m 2·A －2答案 B 解析 由库仑定律知k ＝Fr 2q 1q 2，式中都取国际单位时k 的单位为N·m 2C 2，由I ＝q t 知，1 C 2＝1 A 2·s 2，又因1 N ＝1kg·m s 2，整理可得k 的单位应为kg·m s 2·m 2A 2·s 2，即kg·A －2·m 3·s －4，故选项B 正确。

3．[2015·浙江高考]如图所示为静电力演示仪，两金属极板分别固定于绝缘支架上，且正对平行放置。

第1讲库仑定律电场力的性质★★★考情微解读★★★考点f展示考纲。

解读者向Q指导电荷守恒定律昨自定律L物质的俎结树.甩命守恒｛1 1乱称也现象的解祥(1)工点胞荷(1)1.库仑定律([|)5.沛电场t I)氏电场强度、点心荷的场强( II)兀电场理(1)民电势优.电势f 1)乱电势差＜U)IU.匀强电场个此势就与电场强1度的注系，|| )11.带电粒f件勾叠电场中的送动，n)1工示波管(]1।孔常地电容器：।)IL电容器的电用、电筒取和电容的关系3 1L ItA号中■时电场线.等鲁面.电扇门的性质.电厮能的性质及电容器学邮识主要以选挣翘府式年任.时带电忖F或带电休在血场中的运动选择哒、计笄息均有芍在*且有一定的埠合性乳复习中注意物J®思嘏的运用.如比值定,法.货比法.抽象问牌据象化笥方法S,本章中攘念较多.it议来用类比法杷他场中的物理址9量力场中的物理址讨应.方枢于记忆制理解电场的强弱梆搞绘电场打的必电蜉能电容据带业权r在t场中的玷动微知双•对点练知识梳理重温教.材夯实基础微知识1电荷守恒点电荷库仑定律1.元电荷元电荷e=1.60xio 19C,带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，单个质子、电子的电荷量与元电荷相同。

2.电荷守恒定律(1)内容：电荷既不会创生，也不会消失，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,在转移的过程中,电荷的总量保持不整(2)三种起电方式①接触起电;②摩擦起电；③感应起电。

(3)带电实质：物体带电的实质是得失电子。

3.点电荷代表带电体的有一定电荷量的点，是一种理想化模型，当带电体本身大小和形状对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷。

点电荷的体积不一定很小，带电量也不一定很少。

4.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，与它们之间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= kqr平，式中的k叫做静电力常量，其数值是9.0 X109 Nl- m2/C2。

教材回顾(一)电场力的性质一、电荷电荷守恒定律1．电荷(1)三种起电方式：摩擦起电，接触起电，感应起电。

(2)两种电荷：自然界中只存在两种电荷——正电荷和负电荷。

同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

(3)元电荷：电荷的多少叫做电荷量，通常把e＝1.6×10－19C的电荷量叫做元电荷。

2．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。

[深化理解]1．对元电荷的理解(1)元电荷是自然界中最小的电荷量，任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。

(2)元电荷等于电子所带的电荷量，也等于质子所带的电荷量，但元电荷没有正负之分。

(3)元电荷不是实物粒子，电子、质子等微粒也不是元电荷。

2．电荷的均分原理完全相同的两个金属球接触后再分开，如果金属球带同种电荷，总电荷量直接平分；如果金属球带异种电荷，需要先中和，剩余电荷再平均分配。

[小题速验](判断正误)1．电子就是元电荷。

()2．一个小球带了2.4×10－19 C的正电荷。

()3．电荷发生中和时电荷并没有消失。

()4．Q A ＝9Q 与Q B ＝－Q 的A 、B 两个金属球接触后再分开，两球一定各带4Q 的电荷。

( ) 答案：1.× 2.× 3.√ 4.×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 q 1q 2r2。

3．适用条件：真空中静止的点电荷。

[深化理解]库仑定律的五条提醒1．在用库仑定律公式进行计算时，无论是正电荷还是负电荷，均代入电量的绝对值计算库仑力的大小。

2．作用力的方向判断依据：同性相斥，异性相吸，作用力的方向沿两电荷连线方向。

3．两个点电荷间相互作用的库仑力满足牛顿第三定律，大小相等、方向相反。

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1、电场力的性质[基础训练]1．(2018·山西五校四联）两点电荷Q1、Q2产生的电场的电场线如图所示．根据电场线的分布情况，下列判断正确的是( )A．Q1的电荷量小于Q2的电荷量B．Q1的电荷量大于Q2的电荷量C．Q1、Q2一定均为正电荷D．Q1、Q2一定均为负电荷答案：A 解析：由电场线的分布情况可知，Q1的电荷量小于Q2的电荷量，A项正确,B项错误．因为电场线没有标出方向，不能断定电荷的正负，故C、D项错误．2．(2018·吉林二调)如图所示，真空中有四点A、B、C、D在一条直线上，AB＝BC＝CD,若只在A点放一电荷量为＋Q的点电荷时，B点场强为E，若再将等量异种的点电荷放在D点，则（）A．B点场强为错误!E，方向水平向右B．B点场强为错误!E,方向水平向右C．B、C中点的场强为零D．B、C两点的场强方向相反答案：B 解析：设AB＝BC＝CD＝r，只在A点放一电荷量为＋Q的点电荷时，B点场强为E，可知E＝k错误!，方向水平向右，若只将等量异种的点电荷放在D点，则负点电荷在B点产生的场强E′＝k错误!＝k错误!，方向水平向右，根据场强的叠加知，B点的场强E B＝E＋E′＝E＋错误!＝错误!E，方向水平向右，故B正确，A错误．等量的异种点电荷在B、C中点产生的场强方向均水平向右，合场强不为零,故C错误．等量异种点电荷在B、C两点产生的场强方向均水平向右,故D错误．3．(2018·河南六市第一次联考）库仑定律是电学中被发现的第一个定量规律,它的发现受到万有引力定律的启发．实际问题中有时需要同时考虑万有引力和库仑力．现有一质量分布均匀的星球带有大量负电荷且电荷也均匀分布，将一个带电微粒在离该星球表面一定高度处无初速度释放，发现微粒恰好能静止．若给微粒一个如图所示的初速度，不计阻力作用，则下列说法正确的是( ）A．微粒将做圆周运动B．微粒将做平抛运动C．微粒将做匀速直线运动D．微粒将做匀变速直线运动答案：C 解析：微粒处于悬浮状态，受力平衡，说明库仑力和万有引力大小相等、方向相反，由于库仑力与万有引力的大小都是与距离的平方成反比,所以改变微粒的高度对库仑力和万有引力的二力平衡没有影响,微粒将做匀速直线运动，C正确，A、B、D错误．4．（2018·上海十二校联考）如图所示,等量异种点电荷a、b固定在真空中,把一个电子从接近于b的c点由静止释放后，它沿直线运动到接近于a 的d点，不计电子的重力，则电子从c到d的过程中（）A．做匀加速直线运动B．它的加速度先增大后减小C．它的加速度先减小后增大D．它的加速度始终增大答案：C 解析：在两个点电荷的连线上，电场强度的方向由a→b，大小先减小后增大，中点处的电场强度最小，所以电子从c向d运动的过程中，做变加速直线运动,加速度先减小后增大，A、B、D错误,C正确．5．（2018·安徽马鞍山二中、安师大附中联考)如图所示,AB和CD为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O,将电荷量分别为＋q和－q的两点电荷固定在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上适当的位置再放一个点电荷Q，则该点电荷( ）A．可放在A点,Q＝－2qB．可放在B点，Q＝＋2qC．可放在C点，Q＝－qD．可放在C点，Q＝＋q答案：D 解析：两个点电荷在O点产生的电场强度的大小都为kqr2，两电场强度的方向互成120°,根据平行四边形定则，合场强的大小为错误!，方向水平向左,所以再放上的点电荷在O点产生的电场强度大小为错误!，方向水平向右，所以该点电荷可放在C点,Q＝＋q，也可放在D点,Q＝－q，只有D正确．6．(多选）如图所示，小球A和B大小可以不计且带有同种电荷,静止时，绝缘等长细线与竖直方向的夹角分别为α和β，且α〈β，由此可知（）A ．B 球受到的库仑力较大，电荷量较大B ．B 球的质量较小C ．B 球受到细线的拉力较大D ．两小球接触后,再静止时，A 球的细线与竖直方向的夹角仍然小于B 球的细线与竖直方向的夹角答案：BD 解析：根据牛顿第三定律得A 球对B 球的库仑力等于B 球对A 球的库仑力，故A 项错误；对小球受力分析,如图所示，根据平衡条件，由几何关系得力组成的三角形分别相似于△AOC 和△BOC .根据相似三角形得错误!＝错误!＝错误!,错误!＝错误!＝错误!，由于α<β，AC <BC ，F 库AC〉错误!，所以G A >G B ，即B 球的质量较小，故B 项正确；OA ＝OB ，错误!>错误!，所以F 拉A >F 拉B ，即B 球受到细线的拉力较小,故C 项错误；两小球接触后，再静止时，两小球的重力没有发生变化，两小球各自受到的库仑力也相等，所以A 球的细线与竖直方向的夹角仍然小于B 球的细线与竖直方向的夹角，故D 项正确．7．(2018·湖北十堰月考)如图所示，A 、B 两小球带等量同种电荷，A 固定在竖直放置的L＝10 cm长的绝缘支杆上,B受A的斥力作用静止于光滑的绝缘斜面上与A等高处，斜面倾角为θ＝30°，B的质量为m＝10错误! g．求：(1)B球对斜面的压力大小；（2）B球带的电荷量大小(取g＝10 m/s2,结果保留两位有效数字）．答案：(1)0。

[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·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.点电荷把本身的大小比相互之间的距离小得多的带电体叫做点电荷。

2.电荷守恒定律(1)内容：电荷既不能创造，也不能消灭，只能从物体的一部分转移到另一部分，或者从一个物体转移到另一个物体。

在任何转移的过程中，电荷的总量不变。

(2)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：真空中两个点电荷之间的相互作用力F 的大小，跟它们的电荷量Q 1、Q 2的乘积成正比，跟它们距离r 的二次方成反比；作用力的方向沿着它们的连线。

同种电荷相斥，异种电荷相吸。

2.表达式：F ＝k Q 1Q 2r ，式中k ＝9.0×109 N·m 2/C 2，叫静电力常量。

第1讲 电场力的性质板块一 主干梳理·夯实基础【知识点1】 电荷守恒 点电荷 Ⅰ 库仑定律 Ⅱ 1．元电荷、点电荷 (1)元电荷：e ＝1.6×10－19C ，最小的电荷量，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同。

电子的电荷量q ＝－1.6×10－19C 。

(2)点电荷：忽略带电体的大小、形状及电荷分布状况的理想化模型。

(3)比荷：带电粒子的电荷量与其质量之比。

2．电荷守恒定律(1)内容：电荷既不会创生，也不会消失，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，在转移的过程中，电荷的总量保持不变。

(2)起电方法：摩擦起电、感应起电、接触起电。

(3)带电实质：物体带电的实质是得失电子。

(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。

3．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 q 1q 2r 2，式中k ＝9.0×109 N·m 2/C 2，叫静电力常量。

(3)适用条件：真空中静止的点电荷。

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当点电荷的速度较小，远远小于光速时，可以近似等于静止的情况，可以直接应用公式。

③当两个带电体的间距远大于本身的大小时，可以把带电体看成点电荷。

④两个带电体间的距离r →0时，不能再视为点电荷，也不遵循库仑定律，它们之间的库仑力不能认为趋于无穷大。

(4)库仑力的方向由相互作用的两个带电体决定，且同种电荷相互排斥，为斥力；异种电荷相互吸引，为引力。

【知识点2】 静电场 Ⅰ 电场强度、点电荷的场强 Ⅱ1.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。

第1讲 电场的力的性质考点一 电荷守恒定律、库仑定律的理解及应用1．物质的电结构、点电荷、电荷守恒 (1)物质的电结构①原子是由带正电的原子核和带负电的电子构成，原子核的正电荷数与电子的负电荷数相等。

②金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做自由电子。

(2)点电荷 元电荷①点电荷：当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响可以忽略不计时，可以将带电体视为点电荷。

点电荷是一种理想化模型。

②元电荷：把最小的电荷量叫做元电荷，用e 表示，e ＝1.60×10－19C 。

所有带电体的电荷量或者等于e ，或者等于e 的整数倍。

(3)电荷守恒定律①内容：电荷既不能创生，也不能消失，只能从物体的一部分转移到另一部分，或者从一个物体转移到另一个物体，在转移的过程中，电荷的总量保持不变。

②物体的带电方式：⎭⎪⎬⎪⎫摩擦起电接触带电感应起电――→实质电子转移，电荷重新分配，遵循电荷守恒定律。

2．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，与它们的距离的平方成反比。

作用力的方向在它们的连线上。

(2)表达式：F ＝k q 1q 2r 2，式中k ＝9.0×109 N·m 2/C 2，叫静电力常量。

(3)适用条件：真空中静止的点电荷。

[思维诊断](1)物体带电的实质是电子的转移( )(2)任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍。

( )(3)相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等。

( )(4)根据F ＝k q 1q 2r 2，当r →0时，F →∞。

( )答案： (1)√ (2)√ (3)√ (4)×[题组训练] 1.[电荷守恒定律和库仑定律的应用]如图所示，半径相同的两个金属小球A 、B 带有电荷量大小相等的电荷，相隔一定的距离，两球之间的距离远大于小球的直径，两球之间的相互吸引力大小为F 。